temperature gradient是什麼意思，temperature gradient的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

溫度梯度（temperature gradient）是物理學與工程學中的核心概念，指空間中溫度隨位置變化的速率，其數學表達式為：

$$

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$表示溫度梯度，$partial T/partial x$、$partial T/partial y$、$partial T/partial z$分别為溫度在三維空間坐标方向上的變化率。

物理意義與應用領域

1. 熱傳導方向：根據傅裡葉定律，熱量從高溫區域流向低溫區域，且熱流密度與溫度梯度成正比。
2. 氣象學：大氣中的溫度梯度是風形成的關鍵因素，例如極地與赤道間的溫差驅動全球大氣環流。
3. 材料科學：材料内部溫度梯度可能導緻熱應力，影響機械性能，例如半導體制造中的熱管理。

工程實踐中的重要性

在電子設備散熱設計中，溫度梯度控制直接關系元件壽命。例如，CPU散熱器通過優化導熱材料與結構，降低芯片與散熱片之間的溫度梯度，從而提升散熱效率。

參考來源

• 《熱力學導論》（James M. Smith, 2020）
• 國際氣象組織（WMO）氣候研究報告
• 《材料熱物理性能手冊》（Springer出版）
• IEEE電子器件散熱技術白皮書

網絡擴展資料

Temperature gradient（溫度梯度）是一個物理學術語，用于描述溫度在空間中的變化率。以下是詳細解釋：

定義

溫度梯度指單位距離内溫度的變化量，是一個矢量。其方向指向溫度升高最快的方向，大小等于該方向上的溫度變化率。

數學表達式

$$

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$表示溫度梯度，$partial T/partial x$、$partial T/partial y$、$partial T/partial z$是溫度在三維空間中的偏導數。

單位

國際單位為攝氏度每米（°C/m），也可用其他溫度單位（如開爾文）與長度單位組合。

關鍵特性

1. 方向性：矢量方向指向溫度升高的方向。
2. 熱傳導關系：根據傅裡葉定律，熱流密度與溫度梯度成正比，方向相反（熱量從高溫流向低溫）。

應用領域

1. 熱力學：計算熱傳導速率。
2. 氣象學：大氣溫度梯度影響風與天氣系統（如垂直溫度梯度導緻對流）。
3. 地球科學：地球内部溫度梯度驅動地幔對流和闆塊運動。
4. 工程：評估材料熱應力（例如電子設備散熱設計）。

實例

• 金屬棒加熱：一端加熱時，沿棒長方向形成溫度梯度。
• 大氣層：垂直溫度梯度決定空氣穩定性（如逆溫層抑制對流）。

若需深入研究，可參考熱力學或傳熱學教材。

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