熱傳導

實驗任務

1. 誰先到穩態：銅棒按開始，記下達穩態的模型時間；換成鐵棒重跑。 時間比大約等於熱擴散率 α 的反比（銅 1.11×10⁻⁴、鐵 2.3×10⁻⁵ m²/s）。
2. 穩態的形狀：達穩態後，溫度分布是一條直線—— 這代表每一段棒子流入與流出的熱量相同，熱流處處相等。比較量測熱流與 kAΔT/L。
3. 玻璃的沉默：切到玻璃重跑——溫度分布幾乎不動（α 小了 300 倍）。 這就是為什麼同樣室溫下金屬摸起來比玻璃、木頭「冰」：它把你手上的熱迅速導走。
4. 棒長的代價：棒長從 0.5 m 調到 1.0 m，穩態熱流變成多少？ 到達穩態的時間呢？（提示：熱流 ∝ 1/L，擴散時間 ∝ L²。）