什麼是導熱係數？導熱係數計算公式解析

傳熱係數跟什麼有關

導熱係數也叫導熱率（thermal conductivity），導熱係數是指在穩定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度（K，℃），在1秒鐘的時間內，透過1平方米麵積傳遞的熱量，單位為瓦/米。度（W/m。K，此處的K也可以用℃代替）。是表示材料熱傳導能力大小的物理量，使用傅立葉定律作為其導熱係數的計算公式。

材料的導熱係數會隨組成成分、物理結構、物質狀態、溫度、壓力等而變化。不同成分的導熱率差異較大，導致由不同成分構成的物料的導熱率差異較大。空氣為熱的不良導體，單粒物料的導熱效能好於堆積物料。

此外，一般上面我們定義的導熱係數是針對均質材料而言的。實際情況下，還存在有多孔、多層、多結構、各向異性材料，此種材料獲得的導熱係數實際上是一種綜合導熱效能的表現，也稱之為平均導熱係數。

傅立葉定律是傳熱學中的一個基本定律，可以用來計算熱量的傳導量（Fourier‘s law of heat conduction）。

那麼，導熱係數計算公式是什麼呢？

根據傅立葉導熱定律，相關的導熱係數計算公式表達如下：

Φ＝-λA（dt/dx）

q＝-λ（dt/dx）

其中Φ為導熱量，單位為W

λ：導熱係數

A：傳熱面積，單位為㎡

t：溫度，單位為K

x：在導熱面上的座標，單位為m

q：沿x方向傳遞的熱流密度（嚴格地說熱流密度是向量，所以q應是熱流密度向量在x方向的分量）單位為W/㎡

dt/dx：物體沿x方向的溫度變化率

一般形式的數學表示式：q=-λgradt=-λ（dt/dx）n

式中：gradt是指空間某點的溫度梯度（temperature gradient）；n是指透過該點的等溫線上的法向單位向量，指溫度升高的方向。

上述式中負號表示傳熱方向與溫度梯度方向相反

λ表徵材料導熱效能的物性引數（λ越大，導熱效能越好）。

通常，在日常實驗中物質的導熱效能不能單單利用導熱係數計算公式就能簡單獲得，而需要透過理論和實驗相結合方式才是導熱係數資料的重要來源方式。