
【化】 diffusion heat; heat of diffusion
擴散熱(Diffusion Heat)是熱力學與傳質學交叉領域的核心概念,指物質在擴散過程中因分子運動産生的熱量變化。該術語在漢英詞典中對應"diffusion heat"或"thermal diffusion",強調溫度梯度驅動下物質遷移與熱能傳遞的耦合效應。
物理機制與公式表達
根據非平衡态熱力學理論,擴散熱由粒子濃度梯度($ abla C$)和溫度梯度($ abla T$)共同作用産生。其定量描述可參考菲克-傅裡葉聯合定律: $$ J = -D abla C - alpha abla T $$ 其中$J$為物質通量,$D$為擴散系數,$alpha$為熱擴散系數。第二項即表征溫度梯度引發的擴散熱效應。
工業應用實例
在化工分離領域,熱擴散法利用該原理分離同位素混合物,例如鈾濃縮工藝中,通過加熱産生溫度梯度使35UF₆與38UF₆發生差異性遷移。半導體制造中的外延生長過程也依賴精确控制擴散熱以調節摻雜濃度分布。
自然現象關聯
地幔對流現象中,岩漿的熱擴散作用驅動構造闆塊運動;大氣科學領域,海洋表層與深水區的溫度差異引發溶解氧的垂向擴散熱流動,影響海洋生态系統。
: 《物理化學》高等教育出版社,熱力學輸運過程章節
: 美國核學會《同位素分離技術白皮書》
: 聯合國教科文組織《海洋熱力學報告》
“擴散熱”在不同語境中有不同解釋,需結合具體領域區分:
擴散熱指通過固态元素擴散滲入金屬表面,改變其化學成分以實現強化的工藝。例如:
部分資料提到擴散熱與傳質過程相關,認為其本質是物質擴散伴隨的熱量傳遞,但該表述權威性較低,且網頁内容存在安全風險提示,建議謹慎參考。
高權威來源(查字典)指出,“熱擴散”是物理學術語,指熱量從高溫區向低溫區傳播的現象,引申為事物快速擴散。例如:
若涉及學術或工程場景,建議結合具體領域文獻确認術語定義。材料科學中“擴散熱”多指表面強化工藝,而“熱擴散”更偏向物理學中的傳熱過程。
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