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热传导的意思、热传导的详细解释

关键字:

热传导的解释

(1) [heat conduction]

(2) 热由介质的一部分传到另一部分,介质并无可见的移动,而热能是通过分子和分子之间传送的

(3) 热能通过物质从高温区向低温区的流动

(4) [thermal conduction]∶利用传导作用(例如通过水壶底)进行的热能传递

词语分解

专业解析

热传导是物体内部或相互接触的物体之间,由于微观粒子(分子、原子、电子)的热运动而产生的热量传递现象。该过程不需要宏观物质移动,属于热传递的三种基本方式之一,常见于固体间或静止流体的传热场景。

从汉语构词角度分析,"热"指温度差异引起的能量形式,"传导"由"传"(传递)与"导"(引导)构成,整体描述热量在介质中的定向传递特性。根据《现代汉语词典》第七版(商务印书馆,2016),其定义为"物质系统内温度不同部分之间通过分子碰撞等方式进行的热量传递"。

热传导的物理机制包含三个层面:

  1. 金属材料主要通过自由电子扩散实现能量迁移(参考《物理学大辞典》2019版)
  2. 非金属固体依靠晶格振动形成的声子传播
  3. 流体介质借助分子碰撞完成能量交换

该过程的数学表达遵循傅里叶定律: $$ q = -k abla T $$ 式中q为热流密度,k是材料的热导率,∇T表示温度梯度(来源:中国大百科全书数据库·物理学卷)。

工程应用主要涉及:

权威文献参考:

  1. 《现代汉语词典》第七版词条释义
  2. 《辞海》第六版"热传导"条目(上海辞书出版社)
  3. 傅里叶《热的解析理论》基础原理阐述

网络扩展解释

热传导是热量在物质内部或不同物质之间,由于温度差异引起的能量传递现象。其本质是微观粒子(分子、原子或自由电子)通过相互碰撞或振动实现的动能传递,不伴随物质的宏观运动。以下是关键要点解析:


一、基本机理

  1. 微观过程
    高温区域的粒子动能更大,通过碰撞将能量传递给相邻低温区域的粒子,形成能量链式传递。金属中自由电子的运动是主要传热方式,而非金属固体则依赖晶格振动(声子传递)。

  2. 宏观表现
    热量自发从高温区流向低温区,直到温度均匀。例如金属勺放入热汤后,手柄逐渐变热。


二、数学描述——傅里叶定律

热传导速率由傅里叶定律定量描述:
$$ q = -k abla T $$


三、影响因素

  1. 材料性质:金属导热性优于非金属,气体最差。
  2. 温度梯度:温差越大,传热越快。
  3. 几何形状:薄材料比厚材料传热更快。
  4. 相态变化:同种物质固态导热优于液态和气态。

四、典型应用


补充说明

热传导区别于对流(流体宏观运动传热)和辐射(电磁波传热),是唯一不需要介质接触的传热方式。理解热传导对优化能源利用、材料选择等具有重要意义。

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