使用方法
- 选择墙体的“材料”，例如 Styrofoam（聚苯乙烯泡沫）。
- 输入“面积（m²）”和“厚度（m）”，例如0.95和0.025。
- 输入两个表面之间的“温差（°C）”，例如35。
- 读取“热流量（W）”“24小时的能量（kWh）”和“热阻（K/W）”，然后查看计算过程。
热流量的计算方法
当平板两个表面保持固定温度时，热量从热面稳定地流向冷面。面积越大、温差越大、材料导热越好，热流量就越大；板材越厚，热流量越小（OpenStax《College Physics 2e》第14.5节，英文）。
Q/t = k × A × (T2 − T1) ÷ d
R = d ÷ (k × A)
Q/t = 热流量，W（J/s）
k = 导热系数，W/(m·°C)
A = 板材面积，m²
T2 − T1 = 板材两侧的温差，°C
d = 板材厚度，m
R = 热阻，K/W- 面积加倍，热流量加倍；厚度加倍，热流量减半。
- 各材料的导热系数相差很大。表中银为420，Styrofoam 为0.010，因此银的导热性能是它的42,000倍。
- 导热系数是在接近0 °C 时给出的；材料在其他温度下的导热性能会有所不同。
导热系数
这些数值取自 OpenStax 该节的表14.3，单位为 W/(m·°C)，温度接近0 °C。表中木材给出的是0.08至0.16的范围，因此未列入。
| 物质 | k，W/(m·°C) |
|---|---|
| 银 | 420 |
| 铜 | 390 |
| 金 | 318 |
| 铝 | 220 |
| 钢或铁 | 80 |
| 不锈钢 | 14 |
| 冰 | 2.2 |
| 玻璃（平均值） | 0.84 |
| 混凝土或砖 | 0.84 |
| 水 | 0.6 |
| 脂肪组织 | 0.2 |
| 石棉 | 0.16 |
| 石膏板 | 0.16 |
| 干雪 | 0.10 |
| 软木 | 0.042 |
| 玻璃棉 | 0.042 |
| 羊毛 | 0.04 |
| 羽绒 | 0.025 |
| 空气 | 0.023 |
| Styrofoam（聚苯乙烯泡沫） | 0.010 |
本计算器未包括的内容
- 两个表面上静止空气形成的薄膜，以及它们通过对流或辐射带走的热量。
- 窗、门、墙角和接缝，它们的热损失往往比平板墙更多。
- 由几层不同材料组成的墙体。本计算器对整块板材只取一种材料。
计算示例：Styrofoam 冰箱箱体
一个 Styrofoam 冰箱箱体的总面积为0.950 m²，墙厚2.50 cm。取 k = 0.010 W/(m·°C)，温差为35.0 °C，热流量为 Q/t = 0.010 × 0.950 × 35.0 ÷ 0.0250 = 13.3 W。24小时内为0.319 kWh，热阻为2.6316 K/W。
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 热流量 | 13.30 W |
| 24小时的能量 | 0.319 kWh |
| 热阻 | 2.6316 K/W |
常见问题
为什么较厚的墙损失的热量较少？
热量必须穿过更远的材料，因此每秒通过的热量较少。热流量与厚度成反比，这一点可以从公式中看出。
冰箱为什么用 Styrofoam 制成？
它的导热系数很小，表中为0.010 W/(m·°C)，因此每秒通过的热量很少。同一表中，银等金属的数值约为420。
导热系数在任何温度下都成立吗？
不成立。OpenStax 的表给出的是接近0 °C 时的数值，而导热系数随温度变化，因此对精度有要求时，请使用工作温度下的数值。
计算器是否包括表面的空气膜？
不包括。结果只是两个固定温度之间，通过板材本身的热流量。表面的空气膜、边缘和接缝会增加实际的热损失。
我的数据会被发送到服务器吗？
不会。计算在您的浏览器中完成，您输入的内容不会被保存，也不会发送给我们，更不会用于其他用途。
资料来源
数据和文字最近核对于2026年11月11日星期三。