Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Уравнение теплопроводности

Теплопроводность - это один из видов переноса тепла от более нагретых частей вещества к менее нагретым. Теплопроводность оуществляется путём непосредственной передачи энергии от чатсиц с большей энергией частицам с меньшей энегией и приводит к выравниванию температур во всём веществе. теплопроводность - неравновесный процесс.

Плотноть потока тепла (q) - это количество тепловой энергии, пресекающей единичную площадку за единицу времени. Размерность q - эрг /(см^2 c). Для одномерного переноса тепла (вдоль оси х) плотность потока тепла даётся законом Фурье: q = - к dT/dx. к - коэффициент теплопроводности, размерность к - эрг/(см с К).

Наряду с коэффициентом теплопроводности используется величина а = к/С_v, называемая коэффициетов температуропроводности и имеющая размерность см2/с. Здест С_v - теплоёмкость вещества на единицу объёма. Часто этот коэффициент определяют несколько иначе а= к/С_р = к/(гамма С_v), где гамма - постоянная адиабаты. В трёхмерном случае плотность потока тепла - это вектор

q = - Рє grad T

Тепловой поток направлен в сторону убывания температуры.

поток энергии q_z = delta Q/(S delta t) = 1/6 n <v> i/2 k (T1 - T2) = -1/3 n <v> i/2 k l dT/dz = -1/3 l <v> ро C_v/мю dT/dz

q_z = - каппа dT/dz

каппа = 1/3 l <v> ро С_v / мю - коэффициент теплопроводности.