热扩散系数

热扩散系数

[中文]: 热扩散系数

[英文]: thermal diffusion coefficient ;thermal diffusivity; thermal degradation；thermal coefficient of expansion

定义

α=λ/ρc

α称为热扩散率或热扩散系数（thermal diffusivity），单位m^2/s.

式中：

λ:导热系数，单位W/(m·K)；

ρ：密度，单位kg/m^3

c：热容，单位J/(kg·K).

物理意义

以物体受热升温的情况为例来分析。在物体受热升温的非稳态导热过程中，进入物体的热量沿途不断地被吸收而使局部温度升高，在此过程持续到物体内部各点温度全部扯平为止。由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知：

（1）物体的导热系数λ越大，在相同的温度梯度下可以传导更多的热量。

（2）分母ρc是单位体积的物体温度升高1℃所需的热量。ρc 越小，温度升高1℃所吸收的热量越小，可以剩下更多热量继续向物体内部传递，能使物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。

热扩散率α是λ与1/ρc两个因子的结合。α越大，表示物体内部温度扯平的能力越大，因此而有热扩散率的名称。这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说明，即从温度的角度看，α越大，材料中温度变化传播的越迅速。可见α也是材料传播温度变化能力大小的指标，因而有导温系数之称。