
【化】 isothermal surface
等温面(Isothermal Surface)是热力学中描述温度分布的核心概念,指三维空间内温度值完全相等的点所构成的连续曲面。该术语在汉英对照语境下对应英文"isothermal surface",常用于传热学、气象学和地质学领域的研究。
从数学角度定义,等温面满足温度梯度为零的条件: $$
abla T cdot mathbf{n} = 0 $$ 其中$ abla T$表示温度梯度,$mathbf{n}$为曲面法向量。该公式表明等温面任意点处不存在温度变化的法向分量。
工程应用中,等温面分析对以下领域具有关键价值:
国际标准化组织ISO 13786:2017将等温面作为建筑构件热性能评估的基础参数,要求采用有限元法进行精确建模。近期研究显示,纳米材料中的等温面分布呈现量子尺度效应,该发现已发表于《Nature Materials》2024年刊载的跨学科热传导研究论文。
等温面是传热学和温度场分析中的核心概念,具体解释如下:
1. 基本定义
等温面指在同一时刻,温度场中所有温度相同的点所连成的连续曲面。例如,在稳态传热的大平壁中,等温面表现为平行平面;在圆筒壁内则为同心圆柱面。
2. 核心特性
3. 实际应用
相关概念延伸
等温面在二维截面表现为等温线,例如地图上的等温线可直观反映区域温度分布。温度场则是温度随空间和时间变化的函数集合。
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