熱伝導率

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熱伝導率
thermal conductivity
量記号 λ, κ, k
次元 L M T−3 Θ−1
SI単位 ワットメートルケルビン(W/m·K)
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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、熱伝導によるの移動のしやすさを規定する物理量である。熱伝導度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メートルケルビン(W/m K)であり、SI接頭辞を用いたワットセンチメートルケルビン(W/cm K)も使われる。

定義[編集]

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

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。

なお、一般に熱伝導率は温度に依存しており、定数ではない。

関連する物理量[編集]

熱伝導率の逆数熱抵抗率という。また、熱伝導率に似ているが異なる物理量として

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。

値の例[編集]

一般的な材料の室温付近での熱伝導率[2][3]
材料 熱伝導率 / (W m−1 K−1)
カーボンナノチューブ(C) 3000 - 5500
ダイヤモンド(C) 1000 - 2000
(Ag)(0℃) 428
(Cu)(0℃) 403
(Au)(0℃) 319
アルミニウム(Al)(0℃) 236
シリコン(Si) 168
炭素人造黒鉛・カーボン)(C) 100~250
真鍮(Cu:Zn=7:3)(0℃) 106
ニッケル(0℃) 94
(Fe)(0℃) 83.5
白金(Pt)(0℃) 72
ステンレス鋼 16.7 - 20.9
水晶(SiO2 8
石英ガラス(0℃) 1.4
(H2O)(0℃-80℃) 0.561-0.673
ポリエチレン 0.41
エポキシ樹脂
"bisphenol A"
0.21
シリコーン(Qゴム) 0.16
木材 0.15 - 0.25
羊毛 0.05
発泡ポリスチレン
"Styrofoam"
0.03
空気 0.0241

測定法[編集]

参考文献[編集]

  1. ^ JIS Z 8000-5:2014 『量及び単位―第5部:熱力学』 5-9
  2. ^ 理科年表 第84冊 物54(410)
  3. ^ 国立天文台 (2017年11月). “理科年表”. 理科年表 91: 物61-63 (425–427).