熱導率

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熱導率是缺氧遊戲裡材料的一種特性，也稱導熱率，它決定了該材料所對應的物體在與不同溫度的物體接觸時相互交換熱量的速度。

雖然遊戲內對熱導率的描述為「在兩種物體之間，熱量傳遞速率由較低的熱導率材料決定」，但大部分情況下並非如此。

換熱內容的輔助學習大綱

眾所周知，缺氧遊戲裡的物體與物體換熱相對比較硬核，屬於進階向內容，萌新難以快速搞清楚物體與物體之間究竟是如何換熱的，這裡列一個簡單的大綱來輔助閱讀下面章節的內容。

對於任意兩個物體，想要知道這兩個物體是否換熱以及換熱速率，可以按照如下步驟來進行判斷：

step1（物體分類）：分別判定兩個物體在換熱時的分類，參閱換熱參與者的分類章節
step2（換熱分類）：根據第一步得出的物體分類，判定兩個物體的換熱路線分類，這部分將決定兩物體之間是否換熱，參閱換熱路線&各路線使用的公式章節
step3（公式計算）：根據第二步得出的換熱路線分類，在換熱公式章節尋找到路線對應的公式，代入參數並計算每次交換的熱量。
step4（檢驗上下限）：兩個物體之間的換熱幅度不會過大，更不會因此交換冷熱地位，具體參閱換熱的上下限（待完善）章節的換熱上限部分。
同時，換熱進行到某種程度之後就不再發生換熱，具體參閱換熱的上下限（待完善）章節的換熱下限部分。

註：關於熱量交換具體實例，可以參閱教學/關於熱量分析的討論頁面。

換熱參與者的分類

在進行換熱時，所有換熱參與者大致被分為如下四類：

方格：包括自然方格和人工方格
- 自然方格即方格形式的氣體、液體、自然固體方塊
- 人工方格即各種磚塊、各種接線板和重量板、關閉的氣閘等，但是不包括透水磚和透氣磚
物品：
- 碎片^[1]（包括在輸送帶軌道上的）
- 透水磚和透氣磚
- 建築物（不含管道）的內容物
  大部分建築物的內容物視為判定格處的物品從而參與換熱，但是也有一些與外界完全隔熱，如冶煉廠的冷卻中液、玻璃廠的液態玻璃、研究反應爐內的所有內容物、通電時的冰箱內的內容物等
- 一些生物（除了一些常見動植物，還包括輻射蜂巢和乾飯樹（即實驗體 52B）^[2]等）
建築物：除人工方格、透水磚和透氣磚、一些不換熱建築物（如大部分火箭模組）之外的建築物
例如：
1. 研究站、電解槽等普通建築物圖層的建築物；
2. 牆板、像素面板、散熱板等背景牆圖層的建築物；
3. 導熱板、各種液體管道等液體管道圖層的建築物；
4. 各種氣體管道圖層、電路圖層、自動化圖層的建築物，等等
管道內容物：
- 各種氣體/液體管道的內容物

↑ 自然固體方格內的「被埋住的物品」與外界絕熱，不參與換熱。
↑ 輻射蜂巢在換熱上視為位處左下角處一格的碎片，乾飯樹視為最下層中間一格的碎片。

換熱路線&各路線使用的公式

在理清各種換熱參與者屬於哪種分類的基礎上，下面的兩幅圖片展示了缺氧遊戲裡，連接各個換熱參與者的換熱路線。

圖一除導熱板外的物體換熱路線^[1]^[2]^[3]

↑ 關於「方格 - 方格」：圖中的「相鄰方格」指上下左右方向的共四個緊挨著的的相鄰方格
↑ 關於「管道 - 管道內容物」：管道只與自己的內容物換熱，比如同一格內的液體管道內容物不會與氣體管道換熱。
↑ 圖中的「液體管道/氣體管道」不包括管橋，管橋與管道內容物沒有直接換熱關係。

圖二導熱板的換熱路線^[1]^[2]

↑ 除導熱板外，其它建築物與建築物無論重疊與否，均不能直接換熱，而是透過其它介質如固體/液體/氣體進行間接換熱，處於真空即沒有介質則不能換熱。
↑ 導熱板只會和被其「搬運」的管道液體直接換熱，如果管道液體只是「路過」導熱板的白口或綠口，則不會換熱

其中，圖一圍繞方格展開，展示了除導熱板以外的物體換熱路線。
從圖中可以看出，如果本格不存在固體/液體/氣體，也就是真空，相當於抹掉了圖中最中心的「方格」，從而可以切斷本格內的絕大部分物體換熱路線。

圖二圍繞導熱板展開，導熱板除了一般建築物所擁有的「方格 - 建築物」換熱路線外，其中間格可以不透過任何介質與和其重疊的建築物直接換熱；以及雖然和管橋一樣不能儲存而是只能搬運管道液體，但是導熱板卻可以在搬運時和管道液體進行一次換熱。

每一種換熱路線的詳細計算方法見下文的「換熱公式」部分。

換熱公式

遊戲內可換熱的兩者，每 1 個遊戲刻（0.2 秒）都會進行一次換熱判定。

由上一部分，不同換熱路線使用的換熱公式也不同。各換熱公式的詳細計算方式如下：

情形		公式
方格——方格	無隔熱磚參與	$q = Δ T \cdot Δ t \cdot k_{g e o m} \cdot s_{1} \cdot s_{2}$
方格——方格	有隔熱磚^[1]參與	$q = Δ T \cdot Δ t \cdot k_{l o w e s t} \cdot s_{1} \cdot s_{2}$
方格——方格內物品		$q = Δ T \cdot Δ t \cdot k_{l o w e s t}$
固體方格——方格上方物品		$q = \frac{1}{16} \cdot Δ T \cdot Δ t \cdot k_{l o w e s t}$
方格——建築物^[2]		$q = \frac{1}{2} \cdot Δ T \cdot Δ t \cdot k_{1} \cdot k_{2} \cdot \frac{C_{h o t}}{A_{h o t}}$
管道—— 管道內容物	普通/導熱管道	$q = \frac{1}{20} \cdot Δ T \cdot Δ t \cdot k_{a v e r a g e}$
管道—— 管道內容物	隔熱管道	$q = \frac{1}{20} \cdot Δ T \cdot Δ t \cdot k_{l o w e s t}$
導熱板中間格——建築物		$q = 5 \cdot Δ T \cdot Δ t \cdot k_{1} \cdot k_{2} \cdot C_{h o t} \cdot 1 0^{- 6}$
導熱板——管道液體		$q = \frac{1}{20} \cdot Δ T \cdot k_{a v e r a g e}$

↑ 隔熱磚的實際熱導率與遊戲內所標註的熱導率不同，其實際熱導率為原材料的（2/255）^2，而不是遊戲內的所顯示的原材料的 1/100。
↑ 對於部分建築物，其建成後的熱導率與所選建造材料熱導率有所不同。例如液體/氣體導熱管道的熱導率為原材料的 2 倍，液體/氣體隔熱管道的熱導率為原材料的 1/32，大部分自動化元件（除正反器、訊號線/線組和對應的信號橋外）的熱導率為原材料的 1/20 等。

其中，

$q$ （kDTU）：單次交換的熱量
$Δ T$ （°C）：換熱雙方的溫差
$Δ t$ （s）：時間間隔，即一個遊戲刻的時間（0.2 秒）
k（ DTU/(m·s·°C) ）：熱導率，公式中不同下標的含義如下：
- $k_{1}$ 、 $k_{2}$ ：換熱雙方各自的熱導率
- $k_{a v e r a g e}$ ：換熱雙方熱導率的算術平均值，即 $k_{a v e r a g e} = \frac{k_{1} + k_{2}}{2}$
- $k_{g e o m}$ ：換熱雙方熱導率的幾何平均值，即 $k_{g e o m} = \sqrt{k_{1} \cdot k_{2}}$
- $k_{l o w e s t}$ ：換熱雙方熱導率的最小值，即 $k_{l o w e s t} = min {k_{1}; k_{2}}$

針對方格對方格換熱，還要考慮表面積乘數：

$s_{1}$ 、 $s_{2}$ ：表面積乘數，換熱中的方格要根據另一方格的類型取對應的表面積乘數

不同方格種類的表面積乘數取值如下：

方格的表面積乘數
方格種類	對固體表面積乘數	對液體表面積乘數	對氣體表面積乘數
液體	1	25	1
氣體	25	1	1
大部分固體	1	1	1
碎冰、雪、壓實雪	1	1	1000
超導體	2	2	2

例：

液體 1 對液體 2 ：因為 2 是液體，所以 $s_{1}$ 取對液體表面積乘數，即 $s_{1} = 25$ ；同理， $s_{2} = 25$ ;
氣體 1 對大部分固體 2：因為 2 是固體，所以 $s_{1}$ 取對固體表面積乘數，即 $s_{1} = 25$ ；同理， $s_{2} = 1$ ;
大部分固體對大部分固體，大部分固體對液體，液體對氣體，氣體對氣體： $s_{1} = 1$ ， $s_{2} = 1$ 。

針對建築物相關的換熱，還要考慮較熱者的實際熱容和占地面積：

Chot（kDTU/°C）：較熱者的實際熱容
自然方格的實際熱容等於「計算得到的原材料熱容」（即屬性頁裡顯示的質量與比熱容的乘積，下簡稱材料熱容），但是絕大部分建築物和部分人工方格的熱容並不等於材料熱容。
這不僅體現在熱量變化與溫度變化的比例關係上，還體現在換熱公式裡。
- 方格熱容：
  - 自然方格的實際熱容等於材料熱容
  - 大部分人工方格（如各種磚塊、關閉的氣閘等）的實際熱容等於材料熱容
  - 魚類餵食器、魚類放置點、運輸管連接磚、農耕磚與重量板的實際熱容等於 1.2 倍的材料熱容^[1]
- 建築物熱容：
  - 絕大部分建築物（包括導熱板）的實際熱容等於 0.2 倍的材料熱容
  - 打開的氣閘也視為建築物而不是方格，它的實際熱容等於材料熱容
Ahot：較熱者的占地面積
- 建築物占地面積^[2]為寬乘高
- 單個實體方塊的占地面積為 1

↑ 部分熱容資料參考自 b 站知名缺氧 up 主 lich46 的稿件[1]。
↑ 散熱板同時與 3*3 內的方格換熱，公式中的占地面積也按 3*3 計算，可以說，在方格 - 建築物換熱上，散熱板完全等同於一個 800 千克的 3*3 建築物。但是散熱板只有中間 1*1 距離能和導熱板中間格換熱。
類似的，蒸氣機在方格 - 建築物換熱上完全等同於 5*4 建築物（包含底座磚塊），但是只有磚塊之上的 5*3 部分能和導熱板中間格換熱。
涼風扇在方格 - 建築物換熱上完全等同於 5*2 建築物，但是只有建築物貼圖的 2*2 部分能和導熱板中間格換熱。
油井在方格 - 建築物換熱上完全等同於 4*4 建築物，但是只有下方的 4*2 部分能和導熱板中間格換熱。

換熱的上下限（待完善）

待完善內容，每個條件的具體適用距離有待補充，以及有待補充一些原理較為複雜的其它條件。

換熱下限

低於換熱下限的換熱不會發生：

~~溫度差小於 1°C~~
~~單次熱量變化量小於 0.1 DTU~~
~~熱交換對象質量小於 1 克~~

換熱上限

熱量交換有一個上限：
~~熱交換導致的溫度變化不會大於溫差的 1/4，例：如果溫差是 40°C，每遊戲刻物體溫度變化最多 10°C~~

建築物材料的熱屬性標籤

遊戲中有 4 個熱屬性標籤（不含隔熱體），當材料的熱屬性達到一定閾值時，它們就會在材料上顯示。這些描述不會進一步影響材料的屬性。

熱敏感：材料具有小於或等於 0.2 的比熱容
緩慢升溫：材料具有大於或等於 1.0 的比熱容
熱容量：材料的熱導率小於或等於 1.0
高導熱：材料的熱導率大於或等於 10.0
隔熱體：由陶瓷、異構樹脂或隔熱材質製作的材料，具有非常確定隔熱性。

附錄 1：管道列表

液體管道
管道名稱	材料	比熱容	熱導率	熔點/°C
液體管道	沙岩	0.800	2.9	926.9
液體管道	火成岩	1.000	2	1409.9
液體管道	花崗岩	0.790	3.39	668.9
液體管道	沉積岩	0.200	2	926.9
液體管道	黑曜石	0.200	2	2726.9
液體管道	黑鎢礦	0.134	15	2926.9
液體管道	鎢	0.134	60	3421.9
液體管道	陶瓷	0.840	0.62	1849.9
液體管道	隔熱材質	5.570	0.00001	3621.9
液體管道	超導體	0.622	220	2676.9
隔熱液體管	沙岩	0.800	0.091	926.9
隔熱液體管	火成岩	1.000	0.063	1409.9
隔熱液體管	花崗岩	0.790	0.106	668.9
隔熱液體管	沉積岩	0.200	0.063	926.9
隔熱液體管	黑曜石	0.200	0.063	2726.9
隔熱液體管	黑鎢礦	0.134	0.469	2926.9
隔熱液體管	鎢	0.134	1.875	3421.9
隔熱液體管	陶瓷	0.840	0.019	1849.9
隔熱液體管	隔熱材質	5.570	0.0000003125	3621.9
隔熱液體管	超導體	0.622	6.875	2676.9
導熱液體管	銅	0.385	120	1083.9
導熱液體管	鉛	0.128	70	327.5
導熱液體管	鈷	0.420	200	1494.9
導熱液體管	鐵	0.449	110	1534.9
導熱液體管	鋁	0.910	410	660.3
導熱液體管	金	0.129	120	1063.9
導熱液體管	鎢	0.134	120	3421.9
導熱液體管	鋼	0.490	108	2426.9
導熱液體管	貧鈾	1.000	40	132.9
導熱液體管	鈮	0.265	108	2476.9
導熱液體管	超導體	0.622	440	2676.9

氣體管道
管道名稱	材料	熱導率
氣體管道	沙岩	2.9
氣體管道	火成岩	2
氣體管道	花崗岩	3.39
氣體管道	沉積岩	2
氣體管道	黑曜石	2
氣體管道	基岩	1
氣體管道	陶瓷	0.62
氣體管道	隔熱材質	0.00001
隔熱氣體管	沙岩	0.090625
隔熱氣體管	火成岩	0.0625
隔熱氣體管	花崗岩	0.1059375
隔熱氣體管	沉積岩	0.0625
隔熱氣體管	黑曜石	0.0625
隔熱氣體管	基岩	0.03125
隔熱氣體管	陶瓷	0.019375
隔熱氣體管	隔熱材質	0.0000003125
導熱氣體管	銅礦	9
導熱氣體管	鐵礦	8
導熱氣體管	金汞合金	4
導熱氣體管	黃鐵礦	9
導熱氣體管	黑鎢礦	30
導熱氣體管	鋁礦	41
導熱氣體管	鋼	108
導熱氣體管	鈮	108
導熱氣體管	超導體	440

附錄 2：磚塊列表

磚塊
磚塊名稱	材料	熱導率	實際熱導率^[1]
磚塊地毯磚	沙岩	2.900
磚塊地毯磚	火成岩	2.000
磚塊地毯磚	花崗岩	3.390
磚塊地毯磚	沉積岩	2.000
磚塊地毯磚	黑曜石	2.000
磚塊地毯磚	基岩	1.000
磚塊地毯磚	化石	2.000
磚塊地毯磚	陶瓷	0.620
磚塊地毯磚	隔熱材質	0.00001
隔熱磚	沙岩	0.029^[2]	0.000178...
隔熱磚	火成岩	0.020	0.000123...
隔熱磚	花崗岩	0.0339	0.000208...
隔熱磚	沉積岩	0.020	0.000123...
隔熱磚	黑曜石	0.020	0.000123...
隔熱磚	化石	0.020	0.000123...
隔熱磚	基岩	0.01000	0.0000615...
隔熱磚	陶瓷	0.00620	0.0000381...
隔熱磚	隔熱材質	0.0000001	0.000000000615...
塑膠磚	塑膠	0.150
塑膠磚	凝膠	0.450
玻璃磚	鑽石	80.000
玻璃磚	玻璃	1.110
金屬磚	銅	60.000
金屬磚	鉛	35.000
金屬磚	鈷	100.000
金屬磚	鐵	55.000
金屬磚	鋁	205.000
金屬磚	金	60.000
金屬磚	鎢	60.000
金屬磚	鋼	54.000
金屬磚	貧鈾	20.000
金屬磚	鈮	54.000
金屬磚	超導體	220.000

↑ 隔熱磚的實際熱導率是原材料的（2/255）^2，而不是遊戲裡顯示的原材料的 1/100。
↑ 此為遊戲中的隔熱磚屬性裡顯示的熱導率，為建造材料熱導率的 1% 。

你知道嗎？

作為地圖邊界和部分遺蹟建築物材料，0 號元素的比熱容和熱導率均為零，但因為它們參與建築物或方塊換熱，散熱板可以將環境溫度賦予0 號元素，但這期間並沒有DTU發生了轉移。
遊戲中方塊與方塊換熱中的流體（液體和氣體）換熱，在宏觀視角下，熱量向上方換熱更加活躍且快速，向下方換熱緩慢且平衡。參考【缺氧熱對流（×）熱交換（√）】

[1] 自然固體方格內的「被埋住的物品」與外界絕熱，不參與換熱。

[2] 輻射蜂巢在換熱上視為位處左下角處一格的碎片，乾飯樹視為最下層中間一格的碎片。

[3] 關於「方格 - 方格」：圖中的「相鄰方格」指上下左右方向的共四個緊挨著的的相鄰方格

[4] 關於「管道 - 管道內容物」：管道只與自己的內容物換熱，比如同一格內的液體管道內容物不會與氣體管道換熱。

[5] 圖中的「液體管道/氣體管道」不包括管橋，管橋與管道內容物沒有直接換熱關係。

[6] 除導熱板外，其它建築物與建築物無論重疊與否，均不能直接換熱，而是透過其它介質如固體/液體/氣體進行間接換熱，處於真空即沒有介質則不能換熱。

[7] 導熱板只會和被其「搬運」的管道液體直接換熱，如果管道液體只是「路過」導熱板的白口或綠口，則不會換熱

[8] 隔熱磚的實際熱導率與遊戲內所標註的熱導率不同，其實際熱導率為原材料的（2/255）^2，而不是遊戲內的所顯示的原材料的 1/100。

[9] 對於部分建築物，其建成後的熱導率與所選建造材料熱導率有所不同。例如液體/氣體導熱管道的熱導率為原材料的 2 倍，液體/氣體隔熱管道的熱導率為原材料的 1/32，大部分自動化元件（除正反器、訊號線/線組和對應的信號橋外）的熱導率為原材料的 1/20 等。

[heatcap-10] 部分熱容資料參考自 b 站知名缺氧 up 主 lich46 的稿件[1]。

[11] 散熱板同時與 3*3 內的方格換熱，公式中的占地面積也按 3*3 計算，可以說，在方格 - 建築物換熱上，散熱板完全等同於一個 800 千克的 3*3 建築物。但是散熱板只有中間 1*1 距離能和導熱板中間格換熱。
類似的，蒸氣機在方格 - 建築物換熱上完全等同於 5*4 建築物（包含底座磚塊），但是只有磚塊之上的 5*3 部分能和導熱板中間格換熱。
涼風扇在方格 - 建築物換熱上完全等同於 5*2 建築物，但是只有建築物貼圖的 2*2 部分能和導熱板中間格換熱。
油井在方格 - 建築物換熱上完全等同於 4*4 建築物，但是只有下方的 4*2 部分能和導熱板中間格換熱。

[12] 隔熱磚的實際熱導率是原材料的（2/255）^2，而不是遊戲裡顯示的原材料的 1/100。

[13] 此為遊戲中的隔熱磚屬性裡顯示的熱導率，為建造材料熱導率的 1% 。

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目次

換熱內容的輔助學習大綱

換熱參與者的分類

換熱路線&各路線使用的公式

換熱公式

換熱的上下限（待完善）

換熱下限

換熱上限

建築物材料的熱屬性標籤

附錄 1：管道列表

附錄 2：磚塊列表

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