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
   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115