Краткое теоретическое введение.

Цель работы.

Целью лабораторной работы является экспериментальное определение теплопроводности твердого тела.

Краткое теоретическое введение.

Передача тепла осуществляется тремя различными процессами: теплопроводностью, конвекцией или излучением. Предполагая, что последние два не дают вклада в процесс передачи тепла, рассмотрим свойства плотности потока тепла в одномерной среде с градиентом температуры. Плотностью потока тепла называется вектор , совпадающий по направлению с направлением распространения тепла и численно равный количеству тепла, проходящему в единицу времени через единичную площадь перпендикулярную к направлению потока. В рассматриваемой среде вектор может быть функцией, как координат, так и времени: . Можно показать, что

,

где – плотность вещества, – его удельная теплоемкость, – температура среды. Опытным путем установлено, что если на разных сторонах плоскопараллельной пластины толщиной поддерживать температуры и , то тепловой поток распространяется в направлении от большей температуры к меньшей и равен

,

где – коэффициент теплопроводности, зависящий только от свойств среды и ее физического состояния. Переходя к пределу , получим закон Фурье для плотности теплового потока

.

Подставляя в получим уравнение теплопроводности

.

Дата добавления: 2015-09-03