როდესაც ჩვენ შევისწავლეთ სითბოს გადაცემა გამტარობით, დავინახეთ, რომ ხდება ეს სითბოს გადაცემის პროცესი მთელი მასალის საშუალებით ენერგიის გაცვლას ახლომდებარე ნაწილაკებს შორის, ანუ ნაწილაკებს შორის მიმდებარე. გამტარობის მექანიზმი მაშინ ხდება, როდესაც მოლეკულები ან ატომები, რომლებიც უფრო მაღალ ტემპერატურაზე არიან, ენერგიის ნაწილს გადასცემენ ახლომდებარე მოლეკულებსა ან ატომებს, რომლებიც უფრო დაბალი ენერგიაა. ამრიგად, ჩვენ ვამბობთ, რომ ენერგია გადადის მაღალი ტემპერატურის რეგიონიდან დაბალ ტემპერატურულ რეგიონში. თერმული კონდუქცია მიზნად ისახავს მასალის თერმულ ბალანსს.
ახლა ჩვენ ვაპირებთ წარმოვადგინოთ კანონი, რომელიც არეგულირებს თერმული კონდუქტომეტრს, ასევე ცნობილი როგორც ფურიეს კანონი. მას მეცნიერის სახელი მიენიჭა, რომელმაც პირველად დეტალურად შეისწავლა სითბოს გადაცემა გამტარობით.
ზემოთ მოცემულ ფიგურაში ჩვენ გვაქვს ლითონის ზოლი, რომელიც ორ კონტეინერთან არის დაკავშირებული, ერთი შეიცავს მდუღარე წყალს და მეორე შეიცავს წყლისა და ყინულის ნარევს. ნახაზიდან ვხედავთ, რომ ზოლი გვერდითაა იზოლირებული.
ჯოზეფ ფურიემ ექსპერიმენტების საშუალებით შეძლო დაენახა, რომ ტემპერატურა ბარში წრფივად იცვლება, ანუ ერთი ბოლოდან მეორეზე. ამიტომ, სითბოს ნაკადი
ზოლის გასწვრივ პროპორციულია ბარის A მონაკვეთის ფართობისა და ტემპერატურის სხვაობისა, ΔT = Tვ - თმე, ორ ბოლოს შორის; და ბარის სიგრძის, L- ის უკუპროპორციული. იხილეთ ქვემოთ მოცემული ფიგურა:
მათემატიკურად შეგვიძლია განვსაზღვროთ, რომ სითბოს ნაკადი სხვა არაფერია თუ არა სითბოს კოეფიციენტი Q გადაეცემა ერთი მხრიდან მეორეზე ტემპერატურის დიაპაზონში. ასე რომ, სითბოს ნაკადი განისაზღვრება შემდეგით:
ანალიზურად, ფურიეს კანონი ან თერმული კონდუქციის კანონი შეიძლება გამოიხატოს შემდეგნაირად:
ზემოთ მოცემულ განტოლებაში კ არის მასალაზე დამოკიდებული მუდმივა და ეწოდება თერმული კონდუქტომეტრული მასალის. ამ კოეფიციენტის მნიშვნელობა მაღალია კარგი სითბოს გამტარებისთვის; და დაბალია ცუდი გამტარებისთვის, ცნობილია როგორც თერმული იზოლატორები.
დომიტიანო მარკესის მიერ
დაამთავრა ფიზიკა
