Теплопроводность

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, перенос теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, обусловленный движением частиц (молекул, атомов, ионов, своб. электронов и др.). При теплопроводности плотность теплового потока q (кол-во теплоты, передаваемое в единицу времени через площадку единичной площади) пропорциональна градиенту т-ры Т (закон Фурье):

q = - l grad T,

где l-коэффициент теплопроводности, не зависящий от градиенты т-ры; часто его наз. просто теплопроводностью тела. Для идеального газа, согласно кинетич. теории (см. Газы),

4106-5.jpg

где r-плотность, СV - теплоемкость при постоянном объеме,4106-6.jpg-ср. скорость движения частиц,4106-7.jpg-длина своб. пробега частиц. Т. к. Т пропорциональна 1/р, а r~p (р- давление газа), теплопроводность идеального газа не зависит от р.

Теплопроводность реальных тел представляет собой сложную ф-цию т-ры и давления.

См. также Теплообмен.

Комментарии*

Дополнения к описанию теплопроводности:

  • Ключевые свойства:

    • Коэффициент теплопроводности зависит от агрегатного состояния вещества: наибольший у металлов (из-за электронного механизма), наименьший у газов
    • Для анизотропных материалов (например, кристаллов, древесины) теплопроводность зависит от направления
  • Практическое применение:

    • Использование материалов с высокой теплопроводностью в теплообменниках, радиаторах охлаждения
    • Применение материалов с низкой теплопроводностью для теплоизоляции в строительстве, технике
  • Интересные факты:

    • Алмаз имеет одну из самых высоких теплопроводностей среди всех материалов при комнатной температуре
    • Теплопроводность жидкостей обычно выше, чем у газов, но ниже, чем у твердых тел
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.