熱導率

熱導率（英語：Thermal conductivity）其符號為${\displaystyle k}$、${\displaystyle \lambda }$或 ${\displaystyle \kappa }$，是指材料傳導熱能的能力，或稱熱傳導率。

單位為瓦·公尺^-1·克耳文^-1（ ${\displaystyle W \over \ mK}$）

定義

熱導率為在單位時間內，每單位截面積所流過的熱量除以單位距離溫度變化量的負值。^[1]

由傅立葉定律：

${\displaystyle \mathbf {q} =-k\nabla T}$

其中${\displaystyle \mathbf {q} }$熱通量密度，為向量; ${\displaystyle k}$是熱導率;${\displaystyle \nabla T}$是溫度梯度，為向量。

若給定兩物質，其座標分別為${\displaystyle x=0}$與${\displaystyle x=L>0}$，其溫度分別為${\displaystyle T_{1}}$與${\displaystyle T_{2}}$，且${\displaystyle T_{2}>T_{1}}$。

則可將等式轉換為：

${\displaystyle q=-k\cdot {\frac {T_{2}-T_{1}}{L}}}$

根據熱力學第二定律，熱量由高溫物體向低溫物體傳遞^[2]，所以在此處${\displaystyle \mathbf {q} }$<0，則可推知${\displaystyle k}$>0^[3]

影響因子

溫度

熱導率會隨著溫度升高，並且可以在一特定溫度範圍內維持在最大值，然而溫度一旦超過此一範圍，熱導率會快速衰減至最小值，此時溫度則接近該物質熔點。^[4]

晶粒大小

熱導率會隨著晶粒增大而增加。^[4]

晶形

除了立方晶系（cubic system)的物質，多數物質之熱導率具有非均向性(anisotropy）。^[4]

化學組成

熱導率受雜質影響甚鉅。^[4]

物質的熱導率

物質	物質狀態	導熱率Wm-1K-1
石墨烯	固態	4400 ~ 5780
金剛石	固態	900 ~ 2320
銀	固態	420
銅	固態	401
黃金	固態	318
鋁	固態	237
鉑	固態	70
鐵	固態	80
鋼	固態	60
鉛	固態	35
汞	液態	8.34
冰	固態	2
陶瓷	固態	1.22
玻璃	固態	1.1
水	液態	0.6
聚乙烯	固態	0.3
尼龍	固態	0.2
石蠟油	液態	0.2
石棉	固態	0.2
聚苯乙烯	固態	0.033
軟木塞	固態	0.50
採用在標準狀況下的數據。對於氣體，值是對應於cp。

參考資料

1. 度量衡單位及其所用之倍數、分數之名稱、定義及代號 (PDF). （原始內容存檔 (PDF)於2020-01-14）.
2. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION：second law of thermodynamics. （原始內容存檔於2021-04-17）.
3. Bird, R. Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edwin N. Transport Phenomena. John Wiley & Sons, Inc. December 2006: P.266. ISBN 978-0-470-11539-8. 引文格式1維護：冗餘文本 (link)
4. Liu, Peisheng; Chen, Guo-Feng. Porous Materials:Processing and Applications. Butterworth-Heinemann. 26th August 2014. ISBN 9780124077881. 請檢查|date=中的日期值 (幫助)