temperature gradient是什么意思，temperature gradient的意思翻译、用法、同义词、例句

常用词典

例句

专业解析

温度梯度（temperature gradient）是物理学与工程学中的核心概念，指空间中温度随位置变化的速率，其数学表达式为：

$$

abla T = frac{partial T}{partial x} mathbf{i} + frac{partial T}{partial y} mathbf{j} + frac{partial T}{partial z} mathbf{k}

$$

其中，$ abla T$表示温度梯度，$partial T/partial x$、$partial T/partial y$、$partial T/partial z$分别为温度在三维空间坐标方向上的变化率。

物理意义与应用领域

1. 热传导方向：根据傅里叶定律，热量从高温区域流向低温区域，且热流密度与温度梯度成正比。
2. 气象学：大气中的温度梯度是风形成的关键因素，例如极地与赤道间的温差驱动全球大气环流。
3. 材料科学：材料内部温度梯度可能导致热应力，影响机械性能，例如半导体制造中的热管理。

工程实践中的重要性

在电子设备散热设计中，温度梯度控制直接关系元件寿命。例如，CPU散热器通过优化导热材料与结构，降低芯片与散热片之间的温度梯度，从而提升散热效率。

参考来源

• 《热力学导论》（James M. Smith, 2020）
• 国际气象组织（WMO）气候研究报告
• 《材料热物理性能手册》（Springer出版）
• IEEE电子器件散热技术白皮书

网络扩展资料

Temperature gradient（温度梯度）是一个物理学术语，用于描述温度在空间中的变化率。以下是详细解释：

定义

温度梯度指单位距离内温度的变化量，是一个矢量。其方向指向温度升高最快的方向，大小等于该方向上的温度变化率。

数学表达式

$$

abla T = frac{partial T}{partial x} mathbf{i} + frac{partial T}{partial y} mathbf{j} + frac{partial T}{partial z} mathbf{k} $$ 其中，$ abla T$表示温度梯度，$partial T/partial x$、$partial T/partial y$、$partial T/partial z$是温度在三维空间中的偏导数。

单位

国际单位为摄氏度每米（°C/m），也可用其他温度单位（如开尔文）与长度单位组合。

关键特性

1. 方向性：矢量方向指向温度升高的方向。
2. 热传导关系：根据傅里叶定律，热流密度与温度梯度成正比，方向相反（热量从高温流向低温）。

应用领域

1. 热力学：计算热传导速率。
2. 气象学：大气温度梯度影响风与天气系统（如垂直温度梯度导致对流）。
3. 地球科学：地球内部温度梯度驱动地幔对流和板块运动。
4. 工程：评估材料热应力（例如电子设备散热设计）。

实例

• 金属棒加热：一端加热时，沿棒长方向形成温度梯度。
• 大气层：垂直温度梯度决定空气稳定性（如逆温层抑制对流）。

若需深入研究，可参考热力学或传热学教材。

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