用語集

熱伝導率

熱伝導率の定義

熱伝導率(λ、単位はW/(m・K))は、温度勾配の結果として、質量体を熱の形でエネルギーが輸送されることを表す(図1参照)。熱力学の第二法則によれば、熱は常に温度の低い方向に流れる。

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円筒形の物体を通る熱伝導率と、T1およびT2と表示された温度勾配を示す図。
図1

単位時間当たりに輸送される熱量(dQ/dtまたは熱流Q)と、面積A(熱が定常速度で垂直に流れる面積)を通る温度勾配(ΔT/Δx)の関係は、熱伝導率の式で記述される。

熱の流れ(dQ/dt)、温度勾配(ΔT/Δx)、および材料固有の特性を示す熱伝導率方程式。

熱伝導率は、このように定常的な熱輸送を特徴付けるために使用される材料固有の特性である。熱伝導率は以下の式で計算できる:

ダイナミックな幾何学的背景で強調された、二重の円筒形部品を備えた実験装置で、研究の革新性を強調している。

ここで

a: 熱拡散率
比熱容量(cp)熱容量は材料固有の物理量であり、試験片に供給される熱量をその結果生じる温度上昇で割ることによって決定される。比熱容量は、試料の単位質量に関連している。cp比熱容量
ρ:密度


様々な材料の熱伝導率の概要を図2に示す。熱伝導率は材料によってLFAHFMまたはGHPで測定することができます。

ダイヤモンドから真空断熱材まで、熱輸送解析に重要な材料固有の値を表示する熱伝導率チャート。
図2

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