Цеплаправоднасьць

Цеплаправо́днасьць (ад цяпло + праводзіць) — перадача (перанос) цеплыні з адной часткі цела ў іншую. Прычынай цеплаправоднасьці зьяўляецца ўзаемадзеяньне малекулаў цела і абмен кінэтычнай энэргіяй паміж імі. Разам з канвэкцыяй і выпраменьваньнем зьяўляецца адным з трох варыянтаў перадачы цяпла.

Колькасьць цяпла, якая пераносіцца праз паверхню dS за час dt, вызначаецца законам Фур’е:

дзе  — каэфіцыент цеплаправоднасьці;  — градыент тэмпэратуры (у кірунку пераносу).

Каэфіцыент цеплаправоднасьціРэдагаваць

Каэфіцыент цеплаправоднасьці зьяўляецца фізычнай уласьцівасьцю рэчыва і характарызуе яго здольнасьць праводзіць цеплыню.

Каэфіцыент цеплаправоднасьці роўны колькасьці цеплыні, якая праходзіць у адзінку часу праз адзінку плошчы ізатэрмічнай паверхні пры тэмпэратурным градыенце роўным аднаму.

Абазначаецца як  , адзінка вымярэньня — Вт/(м·К).

Для розных рэчываў каэфіцыент цеплаправоднасьці розны і ў агульным выпадку залежыць ад структуры, тэмпэратуры, ціску, вільготнасьці, шчыльнасьці. Для многіх матэрыялаў залежнасьць каэфіцыента цеплаправоднасьці ад тэмпэратуры мае лінейны характар:

 ,

(дзе   — каэфіцыент цеплаправоднасьці матэрыялу пры тэмпэратуры  , b — канстанта, якая розная для розных рэчываў).

Каэфіцыент цеплаправоднасьці газаўРэдагаваць

Каэфіцыент цеплаправоднасьці газаў знаходзіцца ў межах 0,005-0,5 Вт/(м·К). Для ідэальных газаў ён вызначаецца судачыненьнем:

 ,

(дзе   — сярэдняя хуткасьць малекулаў газа;   — сярэдняя даўжыня свабоднага прабегу малекулаў газа паміж двума сутыкненьнямі;   — цеплаёмістасьць газу пры сталым аб’ёме; ρ — шчыльнасьць газу).

Паколькі шчыльнасьць ідэальнага газу прама прапарцыйная, а даўжыня свабоднага прабегу малекулаў адваротна прапарцыйная ягонаму ціску, то каэфіцыент цеплаправоднасьці газаў значна не залежыць ад ціску.

Пры павышэньні тэмпэратуры каэфіцыент цеплаправоднасьці газаў таксама павялічваецца, бо з павышэньнем тэмпэратуры павялічваецца хуткасьць малекулаў і цеплаёмістасьць газаў.

Пералічаныя вышэй залежнасьці ня маюць месца пры малых і вялікіх цісках. У першым выпадку газ трэба разглядаць як сыстэму целаў, а замест працэсу цеплаправоднасьці ў ім трэба разглядаць цеплаабмен паміж асобнымі малекуламі. У другім — газ зьяўляецца рэальным і залежнасьць каэфіцыенту цеплаправоднасьці ад ціску і тэмпэратуры ўяўляе сабой складаную функцыю (пры гэтым   ўзрастае з ростам p і T).

Вонкавыя спасылкіРэдагаваць

  Цеплаправоднасьцьсховішча мультымэдыйных матэрыялаў