傅立叶导热定律的微观理论基础 

                                               姜校林 

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关键词：傅立叶定律；导热；微观理论；分子作用；守恒定律

摘要：傅立叶定律一直是被当作唯像的、经验性的定律来对待的，然而宏观现象应有其微观的理论根源。基于此，本文在经典力学体系的框架下，通过运用基础性更高的动量守恒和能量守恒两大定律，给出了傅立叶定律的微观理论证明，并由此对该定律为什么没有时间项等疑问作出了合理解释。我们确信，为传热学的基础性定律即傅立叶定律奠定微观的理论基础，无论对定律本身还是对传热规律的探索都将具有重要意义。

傅立叶导热定律（q=-λdT/dx）是建立在经验之上的热传导基础性定律，由于没有理论来源，该定律不能对导热速度的无穷大（没有时间项可预示着传播速度为无穷大）以及在急速传播时傅立叶定律为什么失效等问题做出解释。基于此，本文给出了傅立叶定律的微观理论证明，并依据证明过程，对傅立叶定律产生的疑问作了相应的解释。

傅立叶导热定律有稳态导热和非稳态导热之分，讨论的对象是匀质物体，因此本论证也沿着这个思路展开。为了简便，仅讨论一维导热的情形，讨论的对象是固体和液体（气体传热主要是分子扩散引起的，本文不作讨论）。由于物质既有纯净物（由单一分子构成）也有混合物（由两种以上分子构成），因此以具有代表性的两种分子构成的混合物进行论述（单分子或多分子的情形可照此推理），下面先从固体开始。-----详见下面附件

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