熱、溫度與熱能

熱傳導係數

熱傳導係數是一個數字,用來說明某材料導熱的能力有多好。這就是為什麼金屬鍋把手會燙傷你的手,而塑膠或木製把手即使同樣放在爐上卻依然涼爽:金屬的熱傳導係數高,塑膠和木頭則低。

它就是出現在傳導速率定律 Q/t = k A ΔT / L 中的性質 k:在給定的面積、厚度與溫度差下,k 越大代表熱流動越快。其國際單位是瓦特每公尺每克耳文,W/(m K)。銅約為 400 W/(m K),其他金屬也同樣偏高;而靜止空氣約為 0.024,泡棉和羊毛只略高一些,這正是它們能當良好絕熱體的原因。

由於受困的空氣導熱極差,大多數日常的隔熱都是靠困住許多微小的靜止空氣囊來達成:在羽絨被裡、在泡棉杯裡、在動物的毛皮中。要注意,熱傳導係數是材料本身的性質;至於一個完整物體抵抗熱流的能力如何,還取決於它的厚度與面積,這是相關但不同的概念(有時會包裝成熱阻或 R 值)。

銅的熱傳導係數(約 400 W/(m K))是靜止空氣(約 0.024)的一萬多倍,這就是為什麼薄薄一片金屬摸起來冰涼,而一塊厚泡棉墊摸起來溫暖。

k 高代表良好的導體;k 極低(如受困的空氣)則代表良好的絕熱體。

熱傳導係數僅是材料本身的性質;一個完整物體抵抗熱流的能力還取決於厚度與面積,那是相關但不同的量。

又称
k導熱係數