操作方法
推导物体的热传导方程时,需要利用能量守恒定律和关于热传导的Fourier定律
热传导的Fourier定律定律(用自己的语言组织):
根据初中所学的热力学公式:物体吸收的热量等于该物体的比热容、质量与温度增量的乘积.我们得到:
根据热量守恒
若物体内部有热源
如果时间足够长,温度不再变化
方法/步骤2
通过热传导方程的推导过程,我们还可以得到一个有意思的结论: 对于体积相同形状不同的同种物体,球形是最能减少热量损失的。
解释: 因为对于体积相同的同种物体,用内部热源将其从室温升高到相同的某一温度,其所需的热量是一致的,但是根据傅里叶积分公式,如果物体表面积的增加,那么它的面积分量也会增加,从而导致其散热更快,在相同时间内,其热量损失越多。这可以解释自然界的许多现象。