Молекулярная физика и термодинамика. Беховых Ю.В - 71 стр.

              Лабораторная работа № 10
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
       МЕТОДОМ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАДИЕНТА


    Цель работы − ознакомиться с определением коэффициента теп-
лопроводности методом температурного градиента.
    Оборудование: парообразователь, набор образцов, диск из эта-
лонного материала, термометры, нагреватель и холодильник, штан-
генциркуль.

                 Основные теоретические сведения

     Количество теплоты Q, переданное через однородный слой тол-
щиной x и площадью S за время τ при разности температур T2 – Т1 оп-
ределяется законом Фурье:
                                  (T − Т 1 )
                         Q = −λ 2            ⋅ Sτ ,                  (1)
                                     x
где λ – коэффициент теплопроводности тела.
     Физический смысл коэффициента теплопроводности заключа-
ется в том, что он численно равен количеству тепла, которое перено-
сится в единицу времени через единичную площадку, перпендикуляр-
ную к направлению распространения тепла, при единичном градиенте
температур.
     Единицей измерения коэффициента теплопроводности в СИ явля-
ется 1 ватт на кельвин-метр (Вт/К·м).
     Знак «минус» в выражении (1) учитывает тот факт, что тепло рас-
пространяется в сторону уменьшения температуры (против градиента
температуры). Значение коэффициента теплопроводности может быть
определено из закона Фурье, если известны величины Q, S, T, (T2 – Т1)/х и
τ. Однако прямое измерение количества тепла сопряжено с опреде-
ленными трудностями. В данной работе величина Q не измеряется, а
находится методом температурного градиента в многослойной систе-
ме.



                                 71