主差热导率(main difference thermal conductivity) vs. 热扩散率(thermal diffusivity)

热导率和热扩散率是热学和统计物理学中使用的两个术语。热导率是物理学中常用的一个术语，而热扩散率是热物理中很少使用的一个术语。材料的热导率是衡量材料导热能力的一个指标。另一方面，材料的热扩散率是材料的热惯性。这是热导率和热扩散率之间的主要区别。导热系数与热扩散系数密切相关。这两个量之间的关系可以表示为一个方程。

这篇文章包括，

1.什么是导热系数？–导热体的定义、计量单位、公式、特性

2.什么是热扩散率？–定义、计量单位、公式、性质

3.热导率和热扩散率有什么区别？

什么是导热系数(thermal conductivity)？

在物理学中，热导率是材料导热的能力。导热系数用符号K表示。测量热导率的国际单位是瓦特/米开尔文（W/mK）。给定材料的热导率通常取决于温度甚至传热方向。根据热力学第二定律，热量总是从热区流向冷区。换句话说，净传热需要一个温度梯度。材料的热导率越高，通过该材料的传热速率就越高。

给定材料热导率的倒数称为该材料的热阻率。也就是说，热导率越高，热阻率越低。材料的热导率（K）可以表示为：；

K（T）=α (T） p（T）Cp（T）

哪里，α(T） -热扩散率，p（T）-密度，CpT-比热容

金刚石、铜、铝和银等材料具有很高的导热系数，被认为是良好的热导体。铝合金被广泛用作散热器，尤其是在电子产品中。另一方面，木材、聚氨酯、氧化铝和聚苯乙烯等材料的导热系数较低。因此，这些材料被用作热绝缘体。

当材料的相从固态变为液态、液态变为气态或反之亦然时，材料的热导率会发生变化。例如，当冰融化成水时，冰的导热系数就发生变化。

良好的电导体通常是良好的热导体。然而，银是一种相对较弱的热导体，即使它是一种良好的电导体。

电子是金属热导率的主要贡献者，而晶格振动或声子是非金属热导率的主要贡献者。在金属中，热导率与电导率和绝对温度的乘积近似成正比。然而，纯金属的电导率随着温度的升高而降低，而纯金属的电阻随着温度的升高而增加。结果表明，随着温度的升高或降低，电阻与绝对温度的乘积以及导热系数基本保持不变。

Diamond is one of the best thermal condutor around room temperature, having a thermal conductivity of more than 2,000 watts per meter per Kelvin.

什么是热扩散率(thermal diffusivity)？

材料的热扩散率是材料的热惯性。它可以理解为相对于单位体积储存的热量而言，材料导热的能力。

材料的热扩散率可以定义为热导率除以比热容和密度的乘积。它可以用数学表示为：；

α(T） =K（T）/（p（T）Cp（T））

α(T） =热扩散率

也就是说，热扩散率越高，热导率越高。因此，具有较高热扩散率的材料通过它们快速导热。气体的热扩散率对温度和压力都非常敏感。测量热扩散率的国际单位是m2s-1。

与热导率不同，热扩散率不是常用术语。然而，这是一个重要的物理性质的材料，这有助于了解能力的材料进行热相对的热量储存单位体积。

Pyrolytic graphite has a thermal diffusivity of 1.22 × 10−3米2/s码

导热系数(thermal conductivity)和热扩散率(thermal diffusivity)的区别

定义：

热导率：材料的热导率是该材料导热能力的量度。

热扩散率：热扩散率可以理解为材料相对于单位体积储存的热量传导热量的能力。

计算公式

材料的热导率（K）可以表示为：；

K（T）=α(（吨）ρ(T） Cp（吨）

哪里，α(T） –热扩散率，ρ(T） -密度，Cp（T）-比热容

热扩散率(α) 材料的导热系数可以表示为：；

α(T） =K（T）/（ρ(T） Cp（T））

表示为：

导热系数：K

热扩散率：α

国际单位制：

导热系数：W/mK

热扩散系数：m2。

尺寸

导热系数：M1L1T−三Θ−1

热扩散系数：L2。

 Image Courtesy: 

“Rough Diamond” By Unknown USGS employee – Original source: USGS “Minerals in Your World” website. Direct image link: [1] (Public Domain) via Comm*** Wikimedia

“热解石墨”（CC BY-SA 3.0）通过Comm*** Wikimedia