題組內容

三、考慮地球岩石圈的熱傳導問題,令地層密度為 、比熱為 、熱導率 (thermal conductivity)為 。隨深度 的一維熱傳導方程式為:

\( \frac{\partial T}{\partial t} = \frac{k}{\rho c_p} \frac{\partial^2 T}{\partial z^2} \)

上式中之 (z ,t)表示沿 方向隨時間t之溫度變化。請回答下列問題:

(二)請利用分離變數法(separation of variables)求解此一維熱傳導方程式, 並寫出其一般解(general solution)的通式。 (10 分)