Soojusjuhtivusvõrrand

Soojusjuhtivusvõrrand, tuntud ka kui Fourier' seadus soojusjuhtivuse kohta, on fundamentaalne võrrand füüsikas, mis kirjeldab soojusvoo kiirust läbi materjali. See väljendab, et soojusvoog on võrdeline temperatuurigradiendiga ja materjali soojusjuhtivusega. Võrrand kujul q = -k * ∇T, kus q on soojusvoog, k on materjali soojusjuhtivus ja ∇T on temperatuuri gradient. Negatiivne märk näitab, et soojusvoog liigub kõrgemalt temperatuurilt madalamale temperatuurile, järgides temperatuurigradiendi vastassuunda.Soojusjuhtivus (k) on materjali omadus, mis iseloomustab selle võimet juhtida soojust. Kõrge soojusjuhtivusega materjalid, nagu metallid, juhivad soojust tõhusalt, samas kui madala soojusjuhtivusega materjalid, nagu isolatsioonimaterjalid, on halvad soojusjuhid.Soojusjuhtivusvõrrand on oluline paljudes rakendustes, sealhulgas soojusisolatsiooni projekteerimisel, soojusvahetite disainimisel ja temperatuurijaotuse modelleerimisel erinevates süsteemides. Seda kasutatakse nii aja sõltuvate kui ka aja mittesõltuvate temperatuuriprobleemide lahendamiseks. Seda võib kohata ka diferentsiaalvõrrandite kujul, mis kirjeldavad temperatuuri muutumist ajas ja ruumis, nagu näiteks soojusjuhtivuse diferentsiaalvõrrand.