土壤的热扩散率是什么?
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发布时间：2023-12-01 23:01
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时间：2024-08-26 16:47
热扩散系数是反映温度不均匀的物体中温度均匀化速度的物理量。
土壤在吸热期间，热量由地表传入深层，在散热期间，深层的热量又会传向地表，这种热量在土层间传递、交换的性能称为土壤的导热性。土壤的导热性用导热系数（导热率）和热扩散系数（热扩散率）来表示。
土壤的导热系数（λ）
单位温度梯度下单位时间内通过单位面积土体的热量称为导热系数，单位为W/（m·℃），它是表示土壤导热能力的指标。水分在季节性非饱和冻融土壤中的运动在公式中，λ为导热系数；Q 为热量（kJ）；为温度梯度（℃/m）；ΔF 为面积（m2 ）；t 为时间（h）。
表明导热系数的实质为，当温度梯度为1℃/m时，每小时通过1 m2面积土体上的热量。
土壤的导热系数是干容重、含水（冰）率和温度的函数，并与土的矿物成分和结构构造有关。
物理意义
以物体受热升温的情况为例来分析。在物体受热升温的非稳态导热过程中，进入物体的热量沿途不断地被吸收而使局部温度升高，在此过程持续到物体内部各点温度全部扯平为止。由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知：
（1） 物体的导热系数λ越大，在相同的温度梯度下可以传导更多的热量。
（2） 分母ρc是单位体积的物体温度升高1℃所需的热量。ρc 越小，温度升高1℃所吸收的热量越小，可以剩下更多热量继续向物体内部传递，能使物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。
热扩散率α是λ与1/ρc两个因子的结合。α越大，表示物体内部温度扯平的能力越大，因此而有热扩散率的名称。这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说明，即从温度的角度看，α越大，材料中温度变化传播的越迅速。可见α也是材料传播温度变化能力大小的指标，因而有导温系数之称。
