Када смо проучавали пренос топлоте проводношћу, видели смо да се тај процес преноса топлоте дешава кроз сав материјал кроз размену енергије између оближњих честица, односно између честица суседни. Проводни механизам се јавља када молекули или атоми који су на вишој температури преносе део енергије на оближње молекуле или атоме који су на нижој енергији. Дакле, кажемо да се енергија преноси из подручја високе температуре у подручје ниске температуре. Термичка проводљивост има за циљ топлотну равнотежу материјала.
Сада ћемо представити закон који регулише топлотну проводљивост, такође познат као Фуријеов закон. Име је добио по научнику који је први детаљно проучавао пренос топлоте проводљивошћу.
На горњој слици имамо металну полугу повезану са два контејнера, један који садржи кључалу воду, а други смешу воде и леда. Са слике видимо да је шипка бочно изолована.
Џозеф Фурије је експериментима успео да примети да температура линеарно варира у целој шипки, односно од једног до другог краја. Према томе, проток топлоте
преко шипке пропорционална је површини пресека А шипке и температурној разлици, ΔТ = Тф - Ти, између два краја; и обрнуто сразмерно дужини шипке Л. Погледајте доњу слику:
Математички можемо дефинисати да топлотни ток није ништа друго до коефицијент топлоте К преноси са једног лица на друго у опсегу температуре. Дакле, топлотни ток је дефинисан са:
Аналитички, Фоуриеров закон или закон топлотне проводљивости може се изразити као:
У горњој једначини, к је константа зависна од материјала и назива се топлотна проводљивост материјала. Вредност овог коефицијента је добра за добре проводнике топлоте; а низак за лоше проводнике, познат као топлотни изолатор.
Аутор Домитиано Маркуес
Дипломирао физику
