物質の熱上昇について(一点に熱を与えつづける場合)
ある問題を解かなくてはなりません。助けてください。
一次元でも二次元でも、何かの物体にレーザーや電子ビーム(つまり熱源)を与えた時のその場所の温度上昇の時間関数(温度上昇の時間に対する形)が知りたいのです。
簡単に例えるならば、無限に長い鉄の棒か板があってその中央(原点)にバーナーの火をあて始めたとします。原点は始めは室温ですが、だんだんと灼熱して最後は中央からある一定の長さ範囲(板の場合は円)が灼熱し、原点の温度は上がりつづけると思うんです(物質が溶解始めるまで)
一次元(棒)でも二次元(板)でもいいので、この原点における温度上昇を時間の関数(もしくは数値変化)で表したいのですがもしヒント等あったら教えて下さい。
おそらくは始めは温度拡散が早く、緩やかに増加し、周囲の温度も上がり始めると急激に増加し出して、時間が経つとまた温度上昇も緩やかになるのかなと思うのですが、いかんせん想像に過ぎません。
「伝熱工学」谷下市松の本をあたって一次元物質の非定常熱伝導を見ますと
例えば熱伝導率:λ、単位容積あたりの熱源:q、温度伝導率:a,(a=λ/pc p:棒の密度 c:比熱)だと、一次元の場合
∂`2t/∂x`2 +q/λ = 1/a ∂t/∂x
となり、これは棒全体に熱量qを与えつづける場合で、一点に熱を与える場合ではありません。これからどう料理していったらよいものか、苦戦しています。
よろしければ助け舟をお願いいたします。