超越傅里叶定律:热传导的新途径
|
一篇最近发表在《美国国家科学院院刊》上的论文,发现了一个有趣的现象,就是在一些半透明的材料中,热传导不仅仅遵循傅里叶定律,还有一部分是由纯电磁辐射引起的。这个发现挑战了两百年来人们对于热传导的普遍认识,也为热传导的设计提供了新的思路。 傅里叶定律是一个描述固体材料中热传导的经典定律,它是由法国数学家傅里叶在1807年提出的。傅里叶定律的基本思想是,热量总是从温度高的地方向温度低的地方流动,而且流动的速度和温度的梯度成正比。傅里叶定律可以用一个简单的数学公式来表示,就是:q=−k∇T。 其中,q是热流密度,也就是单位面积上流过的热量;k是热导率,是一个反映材料导热性能的常数;∇T是温度的梯度,也就是温度变化的方向和大小。傅里叶定律的一个重要特点是,它假设热传导是一个局部的过程,也就是说,热量只能在相邻的分子之间传递,而不能跨越较远的距离。 傅里叶定律是一个非常成功的定律,它可以很好地解释大多数固体材料中的热传导现象。然而,随着科学技术的发展,人们发现在一些特殊的情况下,傅里叶定律并不完全适用。例如,在纳米尺度上,由于量子效应的影响,热传导可能出现反常的行为,比如热流的方向和温度梯度相反,或者热流的大小和温度梯度无关。这些现象被称为非傅里叶热传导,它们在一些新型的纳米材料和器件中有重要的应用。 然而,非傅里叶热传导是否只存在于纳米尺度上呢?我们是否可以在宏观尺度上,也就是我们日常生活中常见的尺度上,找到傅里叶定律的例外呢?这就是我们这篇论文的主要研究问题。 |
相关文章
热销商品
淘苏丽羊驼高定长款101801爆款大衣双排扣女长款秋冬毛呢外套
苏丽羊驼高定长款101801爆款大衣双排扣女长款秋冬毛呢外套
¥398 领券购买
淘新中式窗台垫硅藻泥吸水速干防护垫窗沿长条保护垫防尘卧室飘窗垫
新中式窗台垫硅藻泥吸水速干防护垫窗沿长条保护垫防尘卧室飘窗垫
¥8.5 领券购买
天红蜻蜓正装乐福鞋男春季新款男鞋男士真皮一脚蹬软底男款商务皮鞋
红蜻蜓正装乐福鞋男春季新款男鞋男士真皮一脚蹬软底男款商务皮鞋
¥234 领券购买
淘18寸登机箱行李箱男女横款可上飞机免托运小型轻便拉杆密码方形20
18寸登机箱行李箱男女横款可上飞机免托运小型轻便拉杆密码方形20
¥52 领券购买
天孕妇套装短袖薄款宽松休闲印花圆领上衣半身裙2026新款两件套夏季
孕妇套装短袖薄款宽松休闲印花圆领上衣半身裙2026新款两件套夏季
¥101 领券购买
天【自营】ATSUGI/厚木连裤袜丝袜女FP6602抗纯色天鹅绒薄款超薄
【自营】ATSUGI/厚木连裤袜丝袜女FP6602抗纯色天鹅绒薄款超薄
¥15.2 领券购买
淘鞋有亿 白色1970s半拖厚底帆布鞋男女2026夏季新款一脚蹬鞋子板鞋
鞋有亿 白色1970s半拖厚底帆布鞋男女2026夏季新款一脚蹬鞋子板鞋
¥84.9 领券购买
淘夏季超火厚底芒果头帆布鞋女鞋2026新款大头透气薄款透气软底板鞋
夏季超火厚底芒果头帆布鞋女鞋2026新款大头透气薄款透气软底板鞋
¥56.8 领券购买
天回力白色帆布鞋女夏季板鞋女2026新款鞋子女透气休闲百搭小白鞋女
回力白色帆布鞋女夏季板鞋女2026新款鞋子女透气休闲百搭小白鞋女
¥65 领券购买
淘品牌玛丽布鞋涂鸦女鞋夏季一脚蹬懒人鞋透气防滑老北京帆布鞋潮鞋
品牌玛丽布鞋涂鸦女鞋夏季一脚蹬懒人鞋透气防滑老北京帆布鞋潮鞋
¥58.6 领券购买
天帆布鞋女春夏2026新款透气不累脚老北京布鞋一脚蹬小码34渔夫鞋女
帆布鞋女春夏2026新款透气不累脚老北京布鞋一脚蹬小码34渔夫鞋女
¥57.8 领券购买
淘帆布鞋女2026春季新款学生韩版原宿ulzzang鞋子女百搭低帮板鞋潮
帆布鞋女2026春季新款学生韩版原宿ulzzang鞋子女百搭低帮板鞋潮
¥46.7 领券购买
淘黄苦荞茶2500g黄金苦荞麦茶养生茶麦香型特级四川大凉山饭店专用
黄苦荞茶2500g黄金苦荞麦茶养生茶麦香型特级四川大凉山饭店专用
¥8.59 领券购买
天黄苦荞茶正品四川大凉山500g麦香型金荞麦茶小袋装特产级饭店浓香
黄苦荞茶正品四川大凉山500g麦香型金荞麦茶小袋装特产级饭店浓香
¥16 领券购买
天三匠黑苦荞茶正品珍珠茶大凉山荞麦茶官方旗舰店养生茶独立小袋
三匠黑苦荞茶正品珍珠茶大凉山荞麦茶官方旗舰店养生茶独立小袋
¥26.7 领券购买
淘四川大凉山浓香型苦荞茶武林柒姐黄苦荞茶饭店专用荞麦茶全株散装
四川大凉山浓香型苦荞茶武林柒姐黄苦荞茶饭店专用荞麦茶全株散装
¥9.9 领券购买
