热扩散率计算器

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Thermal Diffusivity Calculator

Compute thermal diffusivity α = k/(ρ·c) from conductivity, density and specific heat, describing how fast temperature changes propagate.

📐 计算公式
热扩散率计算（本页代码口径）：α=k÷(ρ×c)（m²/s，k 导热系数 W/(m·K)、ρ 密度 kg/m³、c 比热容 J/(kg·K)）；联动量：体积热容=ρ×c（J/(m³·K)）、1cm 特征扩散时间=0.0001÷α（s，代码按 L²÷α 口径取 10⁻⁴）。校验：三项空值即提示并中止。判据：无固定分级，α 越大温度变化传导越快，钢材约为 1.4×10⁻⁵ m²/s 量级。

输入导热系数 k、密度 ρ、比热容 c，求热扩散率。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Thermal diffusivity alpha = k / ( rho · c_p ), with k conductivity, rho density and c_p specific heat ISO 80000-5:2019, Quantities and units - Part 5: Thermodynamics
Physical meaning Thermal diffusivity measures how fast a material equalises temperature ISO 80000-5:2019, Quantities and units - Part 5: Thermodynamics
Units The unit of thermal diffusivity is m^2/s ISO 80000-5:2019, Quantities and units - Part 5: Thermodynamics
Conductivity versus diffusivity High conductivity alone does not mean fast heating; heat storage ρ·c_p matters too Incropera FP, DeWitt DP, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley
📌 计算说明
  • α = k/(ρ·c)。
  • 钢 ≈ 1.4×10⁻⁵ m²/s。

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📚 深度解析：热扩散率

💡 常见使用场景

公式
alpha = k/(rho*c)。大 alpha 材料内部温度迅速均匀（如金属），小 alpha 升温慢、保温（如木材、隔热材）。
与导热区别
k 是传热的「速率上限」、alpha 是「温度均化快慢」；两者都大才既快又匀。

❓ 常见问题（FAQ）

热扩散率和导热系数区别？
k 管「传多快」，alpha=k/(rho*c) 管「温度响应多快」；高热容会拖慢温度均化（alpha 小）。
为什么金属摸起来凉？
金属 k 与 alpha 都大，手触即把热快速导走、表面温降快，故觉凉（实际温度与环境同）。