Коли ми вивчали передачу тепла за допомогою провідності, ми побачили, що цей процес передачі тепла відбувається через весь матеріал через обмін енергією між частинками, що знаходяться поблизу, тобто між частинками сусідній. Механізм провідності виникає, коли молекули або атоми, які знаходяться при більш високій температурі, передають частину енергії сусіднім молекулам або атомам, які знаходяться на меншій енергії. Таким чином, ми говоримо, що енергія передається з області високої температури в область низької температури. Теплопровідність спрямована на тепловий баланс матеріалу.
Зараз ми представляємо закон, який регулює теплопровідність, також відомий як закон Фур’є. Він названий на честь вченого, який вперше детально вивчив передачу тепла за допомогою провідності.
На малюнку вище ми маємо металеву планку, з'єднану з двома ємностями, в одній з яких є окріп, а в іншій - суміш води та льоду. З малюнка ми бачимо, що планка боково ізольована.
Жозефу Фур'є в ході експериментів вдалося спостерігати, що температура лінійно змінюється по всій смузі, тобто від одного кінця до іншого. Тому тепловий потік
поперек бруса пропорційна площі ділянки А бруска і різниці температур, ΔT = Tf - Т.i, між двома кінцями; і обернено пропорційна довжині бруска, L. Дивіться малюнок нижче:
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Ми можемо математично визначити, що тепловий потік - це не що інше, як коефіцієнт тепла Питання передається від однієї грані до іншої в діапазоні температур. Отже, тепловий потік визначається:
Аналітично закон Фур'є або закон теплопровідності можна виразити як:
У наведеному вище рівнянні k є залежною від матеріалу константою і називається теплопровідність матеріалу. Значення цього коефіцієнта є високим для хороших теплопровідників; і низький для поганих провідників, відомий як теплоізолятори.
Доміціано Марк
Закінчив фізику
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
СІЛВА, Доміціано Корреа Маркес да. "Закон Фур'є"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-fourier.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
