熱伝導率

熱伝導率(ねつでんどうりつ、英語: thermal conductivity)とは、温度勾配により生じる伝熱のうち、熱伝導による熱の移動のしやすさを規定する物理量である。熱伝導度や熱伝導係数とも呼ばれる。記号は λ, κ, k などで表される。 国際単位系(SI)における単位はワット毎メートル毎ケルビン(W/m K)であり、SI接頭語を用いたワット毎センチメートル毎ケルビン(W/cm K)も使われる。

熱伝導率は温度勾配に対する熱流密度の比として定義される^[1] 。 すなわち、熱流密度を j、熱力学温度を T として、勾配 grad により

${\displaystyle {\boldsymbol {j}}=-\lambda \operatorname {grad} T}${\displaystyle {\boldsymbol {j}}=-\lambda \operatorname {grad} T}

と表したときの係数 λ が熱伝導率である。この式はフーリエの法則と呼ばれている。

つまり、一般に熱伝導率は温度に依存しており、定数ではない。

熱伝導率の逆数を熱抵抗率という。また、熱伝導率に似ているが異なる物理量として

• 熱拡散率 - 温度勾配により運ばれる温度(熱エネルギー)の拡散係数
• 熱拡散係数 - 混合物に温度勾配がある場合に、熱拡散により濃度勾配が生じる時の大きさを規定する物理量
• 熱伝達係数 - 物質間の熱の伝わり易さを表す値

がある。

熱伝導率を用いて定義される無次元数には、プラントル数、ヌセルト数、ビオ数、ルイス数、レイリー数などがある。

• レーザーフラッシュ法 (英語版)

  熱拡散率と比熱容量を測定し、別に求めた密度と合わせて熱伝導率を計算する(比熱容量も別に測定することがある)。均一材料の温度の過渡応答を測定理論に用いているため、複数の材料が接続している場合の測定には向かない。

• 定常熱流法・平板熱流計法

  温度差及び熱流束から熱伝導率を直接測定する。土壌の熱伝導率測定などにも使われる。

• 熱線法

  熱線(ヒーター線)の発熱量と温度上昇量から、熱伝導率を直接測定する。

• 『熱伝導率』 - コトバンク

• 物性値
• 熱伝導

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