Összefoglaló hővezető
-
bevezetés
- 1 Fourier hővezetési törvény
- 1.1 Hővezető képesség vákuum
- 1.2 Kommunikáció az elektromos vezetőképesség
- 2. Általános Fourier törvény
- 3 együtthatók hővezetési különböző anyagok Notes
Nem tévesztendő össze a termikus ellenállás.
Hővezető képesség - egy hőátadó szerkezeti anyag részecskék (molekulák, atomok, ionok) során termikus mozgás. Ilyen hőátadó történhet bármely szilárd anyagok nem egyenletes hőmérséklet-eloszlás, de a mechanizmus a hőátadás függ fizikai halmazállapot. hővezetés jelenség abban a tényben rejlik, hogy a kinetikus energia az atomok és molekulák, amely meghatározza a testhőmérséklet, a test át egy másik során interakciós vagy át a melegebb területeken a test egy kevésbé fűtött területeken. Néha az úgynevezett hővezetési mennyiségi értékelését képes egy adott anyag hővezető.
Numerikus hővezető jellemző az anyag a hőmennyiség áthaladó anyag vastagsága 1 m és területe 1 négyzetméter per egységnyi idő (másodperc), amikor a hőmérséklet-különbség a két egymással szemben lévő felületek 1 K. Ezt az jellemző számérték kiszámításához használt a hővezető kalibrálás és hűtés profil termékek .
Történelmileg azt hitték, hogy hőátadás van társítva áramlását kalorikus egyik testből a másikba. Azonban az újabb kísérletek, különösen a fűtési pisztolycsõvel fúrás során, a valóságban a kalória tagadta független típusú anyag. Ennek megfelelően, a jelen pillanatban úgy gondoljuk, hogy a hővezető a jelenség annak köszönhető, hogy a vágy, hogy az állam közelebb a termodinamikai egyensúly, amely kifejezett bélés hőmérsékletét.
1. A törvény a Fourier hővezetési
Az állandósult állapotban erőfolyamból által továbbított hővezetés arányos a hőmérséklet-gradiens:
ahol - a hőáram vektor - az energia mennyisége áramló egységnyi idő révén az egységnyi felületre merőleges minden tengelyen, - a termikus vezetőképesség (néha egyszerűen vezetőképesség), T - a hőmérséklet. Minus a jobb oldalon látható, hogy a hőáram ellentétes irányú vektor grad T (azaz ki- csökkenő gyors hőmérséklet). Ez a kifejezés ismert Fourier-törvény hővezetés.
Az integrál formában van írva, mint a kifejezés (abban az esetben, egy álló hőáramlás az egyik oldaltól a másik paralelepipedon):
ahol P - a teljes erejét a hőveszteségek, S - keresztmetszeti terület parallelepipedon, AT - hőmérséklet-különbség arcok, h - a hossza a paralelepipedon, vagyis a távolság az arcok.
hővezetési együtthatója mérjük W / (m-K).
1.1. Vákuum hővezetési együttható
Vákuum hővezetési együttható közel nulla (a mélyebb vákuum, a közelebb a nullához). Ez annak köszönhető, hogy alacsony koncentrációban vákuumban anyagrészecskék alkalmas hőátadásra. Azonban, hő átadódik vákuumban keresztül sugárzás. Ezért például a hőveszteség csökkentése érdekében termosz, hogy dupla fal, ezüst (például felületi fényt jobb), és a levegő kiürítették közöttük.
1.2. Kommunikáció az elektromos vezetőképesség
Kommunikációs hővezető K vezetőképesség σ fémekben törvény állapítja Wiedemann - Franz:
ahol k - Boltzmann állandó, e - elektron töltése.
2. Általános Fourier törvény
Meg kell jegyezni, hogy a Fourier-törvény nem veszi figyelembe a tehetetlenség a hőátadó folyamat, hogy van, ebben a modellben, a hőmérséklet-változás egy bizonyos ponton azonnal alkalmazni az egész testet. Fourier törvény nem alkalmazható leírni a nagyfrekvenciás folyamat (és ezért a folyamatokban, amelyek Fourier sorfejtés jelentős nagyfrekvenciás felharmonikusok). Ilyen eljárások például a terjedési ultrahang lökéshullámok, és így tovább. D. A tehetetlensége a közlekedési egyenlet először Maxwell [1]. és 1948-ban, Cattaneo volt lehetőséged Fourier-törvény a relaxációs kifejezés [2]
Ha a relaxációs idő τ elhanyagolható, ez az egyenlet csökkenti a Fourier törvény.
3. Az együtthatók hővezetési különböző anyagok
Virág egy darab aerogél egy Bunsen-égő