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回答 1 2024-06-18 07:15

土的传热系数

已解决 悬赏分:50 - 解决时间 2024-11-16 08:44
土的传热系数,在线求解答
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是反映温度不均匀的物体中温度均匀化速度的物理量。

土壤在吸热期间,热量由地表传入深层,在散热期间,深层的热量又会传向地表,这种热量在土层间传递、交换的性能称为土壤的导热性。土壤的导热性用导热系数(导热率)和热扩散系数(热扩散率)来表示。

土壤的导热系数(λ)

单位温度梯度下单位时间内通过单位面积土体的热量称为导热系数,单位为W/(m·℃),它是表示土壤导热能力的指标。水分在季节性非饱和冻融土壤中的运动在公式中,λ为导热系数;Q 为热量(kJ);为温度梯度(℃/m);ΔF 为面积(m2 );t 为时间(h)。

表明导热系数的实质为,当温度梯度为1℃/m时,每小时通过1 m2面积土体上的热量。

土壤的导热系数是干容重、含水(冰)率和温度的函数,并与土的矿物成分和结构构造有关。

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。

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