导热系数的计算

导热系数是衡量材料传导热量能力的物理性质，其单位为 W/m·K（瓦特/米开尔文）。下文将介绍两种计算导热系数的方法：

1. 稳态热传导法

该方法适用于热流稳定且材料横截面均匀的情况。具体计算步骤如下：

• 测量材料的两端温度差 ΔT (K)
• 测量材料的厚度 L (m)
• 测量流经材料的热量 Q (W)
• 材料的导热系数 k 可计算为：

k = Q / (A · ΔT · L)

其中，A 为材料横截面的面积 (m²)。

2. 非稳态热传导法

该方法适用于热流瞬态且材料横截面均匀的情况。具体计算步骤如下：

• 将已知导热系数的参考材料与待测材料并联放置，形成一个复合材料系统
• 施加阶跃式热流 Q (W)
• 测量复合材料系统两端的温度变化 ΔT (K)
• 材料的导热系数 k 可计算为：

k = k_ref · (A_ref · ΔT_ref) / (A · ΔT)

其中，k_ref 为参考材料的导热系数，A_ref 为参考材料的横截面面积，ΔT_ref 为参考材料的温度变化。

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