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フーリエの法則 Fourier's law

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法則の辞典の解説

フーリエの法則【Fourier's law】

熱伝導における基本法則.もともとはビオ(J. B. Biot)の発見になるものであるが,今日の形にまとめ上げたのはフーリエなので以後もっぱら彼の名を負っている.

物体内に温度差があって,温度の高いほうから低いほうへと熱が流れるときに,熱の流れに垂直な面を考えると,この面を通過する熱の量(q)は,そこの温度勾配(dt/dx)と面積(A)とに比例する.すなわち

k は熱伝導率と呼ばれる.一様な太さの棒の一端から他端へと熱が流れる場合を考えると,棒の長さ L,両端の温度が t1t2,断面積 A とするならば,単位時間当たりの伝熱量は

となる.なおこの法則は,導体内を流れる電流の強さを表すオームの法則(電気)*とまったく同じ形になっている.

出典|朝倉書店
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世界大百科事典内のフーリエの法則の言及

【伝熱】より

…微視的には分子や電子の働きによって内部エネルギーが伝搬していく現象であるが,われわれの目にはあたかも熱が温度差によって運ばれるように見える。一般にある面の単位面積を単位時間当りに通過する熱量を熱流束というが,熱伝導に関しては熱流束は温度こう配に比例するというフーリエの法則が広く成立することが知られている。これは熱流束をq,温度をTとすると,q=-λgradT,あるいはx方向の熱流束をqxとすると,qx=-λ∂T/∂xと表される。…

【熱】より

…熱伝導は原子・分子あるいは電子などの乱雑な熱運動が物体内で平均化される過程である。温度こう配があまり大きくないときには伝えられる熱量は温度こう配に比例する(フーリエの法則)。 (2)の機構としてもっとも重要なのは熱対流である。…

【熱伝導】より

…その際,物質の移動を伴わず,熱だけが移動する場合を熱伝導と呼ぶ。熱伝導によって伝えられる熱の流れは温度のこう配が大きいほど大きく,ふつうは温度こう配に比例する(フーリエの法則)。厚さdの一様な板の両面を温度T1,T2(>T1)に保ったとき,単位時間に板の単位面積を通して流れる熱量Iは,板の中の温度こう配が(T1T2)/dであるから, I=κ(T1T2)/dで与えられる。…

※「フーリエの法則」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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