福州大学化工原理电子教案传热 62热传导 热传导是物体内部分子微观运动的一种传热方式。但热传导的机理很复杂。固体内部的热传导是由于 相邻分子在碰撞时传递振动能的结果。在流体特别是气体中,除分子碰撞外,连续而不规则的分子运动是 导致热传导的重要原因。此外,热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生。金属的导热能力很强的原 因就在于此 621傅立叶定律和导热系数 (1)傅立叶定律 热传导的微观机理虽难以弄清,但这一基本传热方式的宏观规律可用傅立叶定律加以描述,即 式中a/ωn—法向温度梯度,℃/m或K/m λ—比例系数,称为导热系数,W/m·℃)或W(m·K)。 主:此处的λ与第一章摩擦系数A的区别。 方程中由于at/on指向温度增加的方向,导热方向与at/On方向相反,所以加一“—” (2)导热系数 物体的导热系数与材料的组成、结构、温度、湿度、压强以及聚集状态等许多因素有关。它是物性, 般通过实验测定 各种材料的导热系数的大小依次为: 金属>乙一般固体非金属>液体>固体绝缘材料>气体 ①固体λ 固体材料的导热系数随温度而变,绝大多数质地均匀的固体,导热系数与温度呈线性关系,可用下式 表示 式中2—0C时体的号数:X7 温度系数,1/C。 对大多数金属材料(汞除外)为负值(a<0),t个,A↓:对大多数非金属材料为正值(a>0),t个 λ↑。若金属材料的纯度不纯,会使λ大大降低。 液体λ 除水和甘油等少量液体物质外,绝大多数液体t↑,A↓:水、甘油t↑,元↑。一般来说,纯液体 大于溶液λ ③气体 气体的A比液体更小,约为液体的1/10。固体绝缘材料的导热系数之所以很小,就是因为空隙率大, 含有大量空气的缘故。 气体t↑,个。在通常压力范围内,压力p对无明显的影响。只有当p<20mmg或p>2katm时, ↑,元↑。 因此,一般气体λ=f(t),可查latm时的。 622通过平壁的定态导热过程福州大学化工原理电子教案 传热 - 1 - 6.2 热传导 热传导是物体内部分子微观运动的一种传热方式。但热传导的机理很复杂。固体内部的热传导是由于 相邻分子在碰撞时传递振动能的结果。在流体特别是气体中，除分子碰撞外，连续而不规则的分子运动是 导致热传导的重要原因。此外，热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生。金属的导热能力很强的原 因就在于此。 6.2.1 傅立叶定律和导热系数 （1）傅立叶定律 热传导的微观机理虽难以弄清，但这一基本传热方式的宏观规律可用傅立叶定律加以描述，即 n t q   = − 式中 t / n── 法向温度梯度，℃/m 或 K/m；  ── 比例系数，称为导热系数，W/(m·℃)或 W/(m·K)。 注：此处的  与第一章摩擦系数  的区别。 方程中由于 t / n 指向温度增加的方向，导热方向与 t / n 方向相反，所以加一“—”。 （2）导热系数 物体的导热系数与材料的组成、结构、温度、湿度、压强以及聚集状态等许多因素有关。它是物性， 一般通过实验测定。 各种材料的导热系数的大小依次为： 金属  一般固体非金属 液体  固体绝缘材料 气体 ① 固体  固体材料的导热系数随温度而变，绝大多数质地均匀的固体，导热系数与温度呈线性关系，可用下式 表示： (1 )  = 0 + at 式中  ── t℃时固体的导热系数，W/(m·℃)或 W/(m·K)； 0── 0℃时固体的导热系数，W/(m·℃)或 W/(m·K)； a ── 温度系数，1/℃。 对大多数金属材料（汞除外）为负值（a < 0）， t  ，  ；对大多数非金属材料为正值（a > 0）， t  ，   。若金属材料的纯度不纯，会使  大大降低。 ② 液体  除水和甘油等少量液体物质外，绝大多数液体 t  ，  ；水、甘油 t  ，  。一般来说，纯液体的  大于溶液  。 ③气体  气体的  比液体更小，约为液体的 1/10。固体绝缘材料的导热系数之所以很小，就是因为空隙率大， 含有大量空气的缘故。 气体 t  ，  。在通常压力范围内，压力 p 对  无明显的影响。只有当 p  20mmHg 或 p  2 k atm 时， p  ，  。 因此，一般气体  = f (t) ，可查 1atm 时的  。 6.2.2 通过平壁的定态导热过程