Page 110 - 35
P. 110
теплоти, який представлений у вигляді вектора dQ , направлений у
протилежний бік, оскільки теплота переноситься від більш нагрітих ділянок
тіла до менш нагрітих.
Рисунок 5.8 – Вектор теплового потоку і градієнта температур
В 1822 році Ж.-Б. Фур’є висловив гіпотезу про те, що кількість теплоти
dQ , яка проходить через елемент поверхні dF за час d , пропорційна
градієнту температури, тобто
dQ grad dF d . (5.8)
Знак “мінус” у формулі (5.8) показує, що вектор теплового потоку
напрямлений у зворотний бік від напрямку вектора grad . Гіпотеза Фур’є була
підтверджена у подальшому великою кількістю експериментів, причому
відмічено, що коефіцієнт пропорційності є одною з фізичних характеристик
речовини, по якій розповсюджується теплота. Цю характеристику називають
коефіцієнтом теплопровідності матеріалу.
Встановимо розмірність коефіцієнта теплопровідності. Для цього уявимо
вираз (5.8) у скалярній формі і проставимо в ньому розмірність величин: dQ ,
2
. .о
о
.о
Дж; grad , С/м; dF , м ; d , с. Тоді отримуємо в Дж/(м с С) або Вт/(м С);
.
Вт/(м К).
Відношення
4