Ištyrę šilumos perdavimą laidumu, pamatėme, kad šis šilumos perdavimo procesas vyksta per visą medžiagą keičiantis energijai tarp šalia esančių dalelių, tai yra tarp dalelių greta. Laidumo mechanizmas atsiranda, kai molekulės ar atomai, esantys aukštesnėje temperatūroje, dalį energijos perduoda šalia esančioms molekulėms ar atomams, kurių energija yra mažesnė. Taigi mes sakome, kad energija iš aukštos temperatūros regiono perkeliama į žemos temperatūros sritį. Šilumos laidumu siekiama medžiagos šiluminės pusiausvyros.
Dabar pateiksime įstatymą, kuris reguliuoja šilumos laidumą, dar vadinamą Furjė dėsniu. Jis pavadintas mokslininko, kuris pirmą kartą išsamiai ištyrė šilumos perdavimą laidumu, vardu.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje turime metalinę juostą, sujungtą su dviem indais, viename iš kurių yra verdančio vandens, o kituose - vandens ir ledo mišinys. Iš paveikslo matome, kad juosta yra izoliuota šonu.
Josephui Fourieriui atliekant eksperimentus pavyko pastebėti, kad temperatūra juostoje kinta tiesiškai, tai yra nuo vieno galo iki kito. Todėl šilumos srautas
skersai juostos yra proporcinga juostos A skyriaus plotui ir temperatūros skirtumui, ΔT = Tf - T.i, tarp dviejų galų; ir atvirkščiai proporcingas juostos ilgiui L. Žiūrėkite paveikslėlį žemiau:
Matematiškai galime apibrėžti, kad šilumos srautas yra ne kas kita, kaip šilumos daliklis Klausimas perduodama iš vieno veido į kitą temperatūros diapazone. Taigi šilumos srautą apibūdina:
Analiziškai Furjė dėsnį arba šilumos laidumo dėsnį galima išreikšti taip:
Aukščiau pateiktoje lygtyje k yra nuo medžiagos priklausanti konstanta ir vadinama šilumos laidumas medžiagos. Šio koeficiento vertė yra gera geriems šilumos laidininkams; ir mažai blogiems laidininkams, vadinamiems šilumos izoliatoriais.
Autorius Domitiano Marquesas
Baigė fiziką