僅從導熱微分方程看,傳熱的速度是否是無限大的?

時間 2021-05-05 12:49:55

1樓:小駿Joey

往小了說,傅利葉導熱僅僅是導熱理論的一部分並不是全部,所以有其適用條件,還有非傅利葉導熱。再往大了說,傳熱學只是對傳熱現象的總結歸納,並不是傳熱的真實過程。同樣的例子有很多,工熱、傳熱都僅僅是對現象的表述和總結,真實過程是由物質微觀運動、統計熱力學研究表述的。

2樓:麥田捕手

傅利葉定律是實驗推出的,只在一定範圍內有效,梁崑淼的數學物理方法說明過這個問題,其實,任何定律都有其適用範圍,如胡克定律,牛頓三定律

3樓:

如果你在清華,可以去參考新概念熱學。書裡面有明確的說明。

簡單的說,這個公式是有問題的,只能應用於現象學領域。

新概念熱學裡對熱的傳到提出了一些新的概念。熱確實是以波的形式存在的。

4樓:gyroscope

輸運方程本來就是建立在牛頓力學的基礎上,所以得出熱傳導速率無限大不足為奇。如果把相對論考慮進去,需要把方程改寫成相對論性輸運方程。

相對論性輸運方程熱傳導速率就不會超過光速。此外方程還有其它的預言,比如溫度波。

Reference: Relativistic heat conduction

5樓:francium bobo

我覺得傳熱速度無窮大這個結論是因為牛頓導熱定律引起的, 在極端條件(某處突然出現乙個熱衝擊)的情況下牛頓散熱定律就不成立了。

6樓:

確切來說,這個方程描述的是溫度場的變化方程,不是傳遞熱的傳播方程,也不是輸運方程。這同不輻射的電磁場一樣,因為沒有物質和因果律,僅僅是固定點的場強時間變化而已(想象成乙個兩端固定抖動的布,他是不輸運任何物質的),沒有實體物質傳遞,壓根沒法定義速度。但可以定義影響快慢,這需要關聯函式(格林函式),x1的溫度變化和x2點的溫度變化是靠它們的近鄰傳遞著的,這種傳遞本身的解是衰減的含時場,沒有行波解。

7樓:拉賓諾維奇同志

導熱微分控制方程是基於傅利葉導熱本構方程推導得出的,後者本身是乙個基於試驗測量的定律,本身不顯含時間,預設了導熱過程具有無限大的速度,這一描述顯然是非物理的,在極端導熱條件下會出現失效的情況,即非傅利葉導熱現象。

對於熱傳導方程的解釋,特別是考慮導熱速度限制的導熱過程描述,一直是相對論性導熱研究的乙個問題,這個問題給出了很多相關的解釋:

如何理解熱傳導方程的解? - 物理學

8樓:潘智豪

說的是穩態方程吧,方程的意義就是不考慮耗時,能夠到達的最終狀態。完整的方程是考慮熱傳遞的時間的,因為有些時候我們不關心耗時,只想知道最終狀態,就只用簡化後的穩態方程。

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