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質量間の熱伝達を支配する法律は何ですか?

質量間の熱伝達を管理する法律は、フーリエの熱伝導の法則です 。この法律は、温度差による材料を通る熱の流れについて説明しています。それは次のように述べています:

材料を通る熱伝達速度は、材料の面積と材料全体の温度勾配に比例し、材料の厚さに反比例します。

数学的には、次のように表現されます。

q =-ka(dt/dx)

どこ:

* q 熱伝達速度(1秒あたりのワットまたはジュール)

* k 材料の熱伝導率(ケルビンあたり1メートルあたりワット)

* a 熱伝達の面積(平方メートル)です

* dt/dx 温度勾配です(距離の変化に対する温度の変化)

この法律は伝導に適用されます 、これは熱伝達の3つの主要なモードの1つです(他の2つは対流と放射です)。

熱伝達モードの各モードの内訳:

* 伝導: 分子間の直接接触による熱伝達。これは、フーリエの法則で説明されているメカニズムです。

* 対流: 流体(液体またはガス)の動きを介した熱伝達。

* 放射: 電磁波を介した熱伝達。

フーリエの法則は伝導による熱伝達を管理していますが、熱伝達の他のモードも多くの現実世界の状況で役割を果たすことに注意することが重要です。

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