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[转载]傅立叶导热定律的微观理论基础(中国工程热物理学会学术会议论文)

已有 585 次阅读 2021-2-11 17:09 |系统分类:论文交流|文章来源:转载


        傅立叶导热定律的微观理论基础 

                                               姜校林 

                               星沙开发区山水人家三期  长沙 410100)

            Tel:15084834528   Email:xiaolinjiang6408@sina.com

关键词:傅立叶定律;导热;微观理论;分子作用;守恒定律

摘要:傅立叶定律一直是被当作唯像的、经验性的定律来对待的,然而宏观现象应有其微观的理论根源。基于此,本文在经典力学体系的框架下,通过运用基础性更高的动量守恒和能量守恒两大定律,给出了傅立叶定律的微观理论证明,并由此对该定律为什么没有时间项等疑问作出了合理解释。我们确信,为传热学的基础性定律即傅立叶定律奠定微观的理论基础,无论对定律本身还是对传热规律的探索都将具有重要意义。

 

傅立叶导热定律(q=-λdT/dx)是建立在经验之上的热传导基础性定律,由于没有理论来源,该定律不能对导热速度的无穷大(没有时间项可预示着传播速度为无穷大)以及在急速传播时傅立叶定律为什么失效等问题做出解释。基于此,本文给出了傅立叶定律的微观理论证明,并依据证明过程,对傅立叶定律产生的疑问作了相应的解释。

傅立叶导热定律有稳态导热和非稳态导热之分,讨论的对象是匀质物体,因此本论证也沿着这个思路展开。为了简便,仅讨论一维导热的情形,讨论的对象是固体和液体(气体传热主要是分子扩散引起的,本文不作讨论)。由于物质既有纯净物(由单一分子构成)也有混合物(由两种以上分子构成),因此以具有代表性的两种分子构成的混合物进行论述单分子或多分子的情形可照此推理),下面先从固体开始。-----详见下面附件

傅立叶导热定律的微观理论基础---姜校林.pdf




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