Question

傅立叶定律适用于什么传热

Answer 1

傅里叶导热定律适用条件：各向同性介质的稳态和非稳态导热现象。

傅立叶定律是法国著名科学家傅立叶在1822年提出的一条热力学定律。该定律指在导热过程中，单位时间内通过给定截面的导热量，正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。

固体中的热传导是源于晶格振动形式的原子活动（声子）。近代的观点把这种能量传输归因于原子运动导致的晶格波造成的。在非导体中，能量传输只依靠晶格波进行；在导体中（比如 银、铁），除了晶格波还有自由电子的平移运动。用来衡量不同物体导热能力的物理量就是热导率。

热学中的热导率及热流密度可以类比于电学中的电导率和电流密度 J=σE。记 ET=dT/dx 为温度场强度，则热流密度可以写成 JT=-κET。若把温度差的相反数 -ΔT记为温压差 ΔUT，则可以推得 ΔUT=RTIT，该式称为热欧姆定律。其中IT为导热速率（见上方公式），RT 表示热阻，可推得 RT=ρTL/A，该式称为热阻定律，其中ρT=1/κ 为热阻率，热阻也和电阻类似，满足串并联规则。