215

8.2. Podstawy termokinetyki

Feliks Jamszyk

8.2.1. Mechanizmy transportu ciepła

H.2.1.1. Przewodnictwo cieplne-

Transport ciepła na drodze przewodnictwa określa praw Fouriera-Biota stanowią, cc podstawowe prawo termokinetyki. Prawo to można wyrazić równaniem w postaci:

q ■ -AgradT    (8.14)

piat ę onwM wektor gęiac&i    cieplne po. A - przewodnictwo cieplne wUrfcm*

Wartość liczbowa wektora gęstości strumienia jest określona wyrażeniem:

(8.15)

^</K 5

pilne: «P - nmmicft cieplny hb moc cieplna. 5 - pcm-ier/duiia tak z»«tępo lom cieplnego. czyli po-wierzełmu panfepojta do wektora fsftlośo Mnimicmj cieplnego q

Tor cieplny jest ograniczony przez linie przepływu ciepła oraz odpowiednie powierzchnie 5 przepływu ciepła. Z równania (8.14) wynika, że przewodnictwo ciepł-nc odbywa się w kierunku malejących temperatur, czyli w kierunku przeciwnym do zwrotu gradientu temperatury. PrzeHorfnictno cieplne niaścine A należy do najważniejszych wielkości tcrmofizycznych. Duże wartości przewodnictwa cieplnego właściwego wykazują przewodniki, a małymi charakteryzują się dielektryki, łcd-

K ‘).

Zakładając, że tor cieplny umiejscowiony jest pomiędzy dwoma różnymi powierzchniami izotermicznymi o temperaturach T, i T> oraz odległymi o skoóczoną długość /. otrzymamy na podstawie zależności (8.14) i (8.15) następujący związek:

(8.16)

(8.17)

Aat

s-7*^t

flint A7 ■ T_l - 7,. 5 - irednt* warto41 pola przekroju tom cicpWfo

Ze wzoru (8.16) wynika, żc strumień cieplny jest równy:

. AS_at AT AT

\s

piat R₄ Oiiknii opór cieplny m/w&Łinego luna oeptoego

Analizując równanie (8.17) i porównując je / prawem Ohma. widzimy, że bodźcem transportu ciepła przez przewodnictwo jest AT; lak jak różnica potencjałów elektrycznych transportu ładunków elektrycznych w praw ie Ohma. Strumień ciepła

215