
【化】 diffusion heat; heat of diffusion
扩散热(Diffusion Heat)是热力学与传质学交叉领域的核心概念,指物质在扩散过程中因分子运动产生的热量变化。该术语在汉英词典中对应"diffusion heat"或"thermal diffusion",强调温度梯度驱动下物质迁移与热能传递的耦合效应。
物理机制与公式表达
根据非平衡态热力学理论,扩散热由粒子浓度梯度($ abla C$)和温度梯度($ abla T$)共同作用产生。其定量描述可参考菲克-傅里叶联合定律: $$ J = -D abla C - alpha abla T $$ 其中$J$为物质通量,$D$为扩散系数,$alpha$为热扩散系数。第二项即表征温度梯度引发的扩散热效应。
工业应用实例
在化工分离领域,热扩散法利用该原理分离同位素混合物,例如铀浓缩工艺中,通过加热产生温度梯度使35UF₆与38UF₆发生差异性迁移。半导体制造中的外延生长过程也依赖精确控制扩散热以调节掺杂浓度分布。
自然现象关联
地幔对流现象中,岩浆的热扩散作用驱动构造板块运动;大气科学领域,海洋表层与深水区的温度差异引发溶解氧的垂向扩散热流动,影响海洋生态系统。
: 《物理化学》高等教育出版社,热力学输运过程章节
: 美国核学会《同位素分离技术白皮书》
: 联合国教科文组织《海洋热力学报告》
“扩散热”在不同语境中有不同解释,需结合具体领域区分:
扩散热指通过固态元素扩散渗入金属表面,改变其化学成分以实现强化的工艺。例如:
部分资料提到扩散热与传质过程相关,认为其本质是物质扩散伴随的热量传递,但该表述权威性较低,且网页内容存在安全风险提示,建议谨慎参考。
高权威来源(查字典)指出,“热扩散”是物理学术语,指热量从高温区向低温区传播的现象,引申为事物快速扩散。例如:
若涉及学术或工程场景,建议结合具体领域文献确认术语定义。材料科学中“扩散热”多指表面强化工艺,而“热扩散”更偏向物理学中的传热过程。
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