जब हमने चालन द्वारा ऊष्मा संचरण का अध्ययन किया तो हमने देखा कि यह ऊष्मा अंतरण प्रक्रिया होती है सभी सामग्री के माध्यम से पास के कणों के बीच ऊर्जा के आदान-प्रदान के माध्यम से, यानी कणों के बीच सटा हुआ। चालन तंत्र तब होता है जब अणु या परमाणु जो उच्च तापमान पर होते हैं, ऊर्जा का हिस्सा पास के अणुओं या परमाणुओं में स्थानांतरित करते हैं जो कम ऊर्जा पर होते हैं। इस प्रकार, हम कहते हैं कि ऊर्जा उच्च तापमान क्षेत्र से निम्न तापमान क्षेत्र में स्थानांतरित होती है। तापीय चालकता का उद्देश्य सामग्री के तापीय संतुलन पर है।
अब हम तापीय चालकता को नियंत्रित करने वाले नियम को प्रस्तुत करने जा रहे हैं, जिसे फूरियर का नियम भी कहा जाता है। इसका नाम उस वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया है जिसने सबसे पहले चालन द्वारा ऊष्मा के संचरण का विस्तार से अध्ययन किया था।
ऊपर की आकृति में हमारे पास दो कंटेनरों से जुड़ी एक धातु की पट्टी है, जिसमें एक उबलता पानी है और दूसरा पानी और बर्फ का मिश्रण है। आकृति से हम देखते हैं कि बार पार्श्व रूप से पृथक है।
जोसेफ फूरियर, प्रयोगों के माध्यम से, यह देखने में कामयाब रहे कि तापमान पूरे बार में, यानी एक छोर से दूसरे छोर तक रैखिक रूप से बदलता रहता है। इसलिए, गर्मी प्रवाह
बार के पार बार के खंड ए के क्षेत्र और तापमान के अंतर के समानुपाती होता है, टी = टीएफ - टीमैं, दो सिरों के बीच; और छड़ की लंबाई, L के व्युत्क्रमानुपाती होता है। नीचे दिया गया चित्र देखें:
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हम गणितीय रूप से परिभाषित कर सकते हैं कि ऊष्मा का प्रवाह ऊष्मा भागफल से अधिक कुछ नहीं है क्यू एक तापमान सीमा पर एक चेहरे से दूसरे चेहरे पर प्रेषित होता है। तो गर्मी प्रवाह द्वारा परिभाषित किया गया है:
विश्लेषणात्मक रूप से, फूरियर का नियम, या तापीय चालकता कानून, के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:
उपरोक्त समीकरण में, क एक सामग्री पर निर्भर स्थिरांक है और कहा जाता है ऊष्मीय चालकता सामग्री का। अच्छे ऊष्मा चालक के लिए इस गुणांक का मान अधिक होता है; और खराब कंडक्टरों के लिए कम, जिसे थर्मल इंसुलेटर के रूप में जाना जाता है।
डोमिटियानो मार्क्स द्वारा
भौतिकी में स्नातक
क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:
सिल्वा, डोमिटियानो कोरिया मार्क्स दा. "फूरियर का नियम"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-fourier.htm. 27 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।
