Стр. 13 - КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА

КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
13
ГЛАВА 2.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
2.1. Основные понятия. Гипотеза Фурье
Теплопроводность – процесс передачи энергии при непосредственном
соприкосновении отдельных частиц тела или отдельных тел, имеющих различ-
ные температуры. Это явление обусловлено движением микрочастиц (атомов,
молекул) вещества.
Гипотеза Фурье – количество теплоты * dQ , проходящее через изотерми-
ческую поверхность dF в единицу времени d τ пропорционально градиенту
температуры:
* dQ gradT dF d= −λ ⋅ ⋅ ⋅ τ , (2.1)
где λ – коэффициент пропорциональности или теплопроводности, характери-
зующий способность вещества проводить теплоту. Чем больше градиент тем-
пературы, тем больше тепловой поток.
В формуле (2.1) фигурирует знак минус потому, что, тепловой поток рас-
пространяется в сторону уменьшения температуры (от более нагретой области к
менее нагретой), а градиент указывает направление возрастания температуры
(направлен по нормали к изотермической поверхности). Графическая интерпре-
тация этого факта показана на рис. 2.1.
Рис. 2.1
Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры прибли-
женно может быть выражена в виде линейной функции:
0 ( ) (1 ) T b T λ = λ ⋅ + ⋅ , (2.2)
• T = const
T + dT= const
T - dT = const
dQ gradT dF= −λ ⋅ ⋅
gradT