Теплопроводность

Файл:Simple definition of thermal conductivity-ru.svg

Процесс передачи теплоты от более нагретой среды к менее нагретой

Теплопроводность, в термодинамике — перенос тепловой энергии из области с более высокой температурой в область, где температура ниже, посредством хаотического движения частиц.

Общая информация

В газе перенос энергии происходит за счет того, что молекулы, попавшие из нагретой области газа в более холодную, отдают избыток своей кинетической энергии окружающим частицам, а молекулы, попавшие из холодной области в более нагретую, увеличивают свою кинетическую энергию за счет окружающих частиц.

Уравнение теплопроводности (закон Фурье):

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle J_Q = -\lambda {dT \over dz}S} , где

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle J_Q}  — поток теплоты, то есть количество теплоты, прошедшее за единицу времени посредством теплопроводности через поверхность площадью S, перпендикулярную к оси OZ,

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle {dT \over dz}}  — градиент температуры вдоль этой оси, λ — коэффициент теплопроводности.

Для идеального газа коэффициент теплопроводности может быть найден из соотношения:

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \lambda = {{1 \over 3}\cdot c_V \cdot \rho \cdot v \cdot <l>}} , где

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle c_V}  — удельная теплоёмкость газа при постоянном объёме.

В жидкостях среднее расстояние между частицами сравнимо с размерами частиц, а их средняя кинетическая энергия соизмерима со средней потенциальной энергией межатомного (межмолекулярного) взаимодействия, что ускоряет процесс теплопроводности.

В твёрдых телах теплопроводность зависит от физической природы этих тел.

Явление теплопроводности обусловило создание таких технических устройств как радиаторы охлаждения.

Источники

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Явления переноса», расположенная по следующим адресам: — «https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Явления_переноса» — «https://znanierussia.ru/articles/Явления_переноса» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».