ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
МЕТАЛЛА
Цель работы: изучение общих закономерностей механизма тепло-
проводности; определение теплопроводности металла.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
Явление теплопроводности представляет собой процесс распростра-
нения тепловой энергии при непосредственном соприкосновении отдель-
ных частиц тела или отдельных тел. Если в среде существует градиент
температуры, тепло переносится из высокотемпературной области в низ-
котемпературную. Скорость переноса тепла вследствие теплопроводности
(кондуктивный тепловой поток ) пропорциональна градиенту темпера-
туры
k
q
n
T
∂
∂
и площади S, через которую идет поток тепла, и зависит от коэф-
фициента теплопроводности
λ – теплофизической характеристики среды.
Согласно гипотезе Фурье, скорость переноса тепла можно выразить коли-
чественным соотношением
S
n
T
q ⋅
∂
∂
λ−= . (1)
Знак минус обусловлен вторым законом термодинамики, согласно которо-
му количество тепла должно уменьшаться в направлении снижения темпе-
ратуры. Градиент
n
T
∂
∂
будет отрицательным, если температура снижается в
направлении возрастания абсолютного значения вектора нормали . n
G
Соотношение (1) называется законом теплопроводности Фурье и слу-
жит для определения коэффициента теплопроводности
λ
. Если площадь
выражена в квадратных метрах, температура – в кельвинах, а тепловой по-
ток – в ваттах, то
λ имеет размерность Вт/(м×К).
Коэффициент теплопроводности нельзя рассчитать теоретически (ис-
ключения составляют газы при низких температурах). Поэтому имеющие-
ся сведения о коэффициентах теплопроводности различных материалов
основаны на экспериментальных данных. Большинство из них (экспери-
ментов) основаны на измерении теплового потока и градиента температур
в заданном веществе. Коэффициент теплопроводности при этом определя-
ется из соотношения
gradT
q
=λ . (2)
4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
