Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основной закон теплопроводности
Процесс теплопроводности неразрывно связан с распределением температуры внутри тела. Поэтому введем следующие понятия: Температурное поле – это совокупность значений температуры для всех точек пространства в данный момент времени. если - поле неустановившееся (нестационарное) если - поле установившееся (стационарное), может быть и: - одно, двух и трехмерное, стационарное и нестационарное. Геометрическое место точек с одинаковой температурой образует изотермическую поверхность. Изотермы или замыкаются на себя, или кончаются на границах тела, но никогда не пересекаются друг с другом. Температура меняется только в направлениях, пересекающих изотермические поверхности. При этом наибольшее изменение температуры на единицу длины происходит в направлении нормали к изотермической поверхности. Градиент температуры – вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры и численно равный производной от температуры по направлению n: , - единичный вектор - проекция вектора на ось X. - проекция вектора на ось Y. - проекция вектора на ось Z. Тепловой поток - количество тепла, переносимого через какую-либо поверхность в единицу времени [Вт]. Плотность теплового потока q – тепловой поток, отнесённый к единице поверхности. Если q отнесен к единице изотермической поверхности, то -вектор, совпадающий с направлением распространения тепла в заданной точке.
Гипотеза Фурье [Дж]; [ ]; . Множитель - коэффициент теплопроводности, характеризует свойство вещества, его способность проводить тепло, [ ]. Физический смысл : количество тепла, проходящее через 1 изотермической поверхности при единичном температурном градиенте. зависит от природы тела, давления, температуры, плотности, влажности и структуры. Для газов: , где - средняя скорость молекулы; - длина пробега. ; ; . =0, 006 0, 6 [ ] (кроме и ). . Для смесей закон аддитивности для неприменим. Для жидкости: = 0, 08 0, 7 [ ] (кроме воды и глицерина). . Для металлов: =20 400 [ ]. Ag - = 410 [ ]; Cu - = 395 [ ]; Au - =300 [ ]; Al - =210 [ ]. Строительные и теплоизоляционные материалы: = 0, 02 3, 0 [ ]. . Пористость, влажность: < 0, 2 – теплоизолятор.
|