Физический смысл коэффициента теплопроводности

Материалы о физике / Теплопроводность жидкостей и газов / Физический смысл коэффициента теплопроводности

Вспомним ещё раз, что основным законом передачи тепла теплопроводностью является закон Фурье. Согласно этому закону количество тепла dQ, передаваемое посредством теплопроводности через элемент поверхности dF, перпендикулярный тепловому потоку, за время dt прямопропорционально температурному градиенту ¶t/¶n, поверхности dF и времени dt:

(3.1)

Коэффициент пропорциональности l называется коэффициентом теплопроводности, при выражении Q в ккал/ч:

Таким образом, коэффициент теплопроводности l показывает, какое количество тепла проходит вследствие теплопроводности в единицу времени

через единицу поверхности теплообмена при падении температуры на 1 град на единицу длины нормали к изотермической поверхности.

Коэффициенты теплопроводности l сплошных однородных сред зависят от физико-химических свойств вещества (структура вещества, его природа). Значения теплопроводности для многих веществ табулированы и могут быть легко найдены в справочной литературе.

Значения коэффициента теплопроводности для некоторых газов, жидкостей и твёрдых тел при атмосферном давлении, зависит от агрегатного состояния вещества (см. табл.

), его атомно-молекулярного строения, температуры и давления, состава (в случае смеси или раствора) и т. д.].

Вещество

t,

, вт/(мК)

Газы

Водород

Гелий

Кислород

Азот

Металлы

Серебро

Медь

Железо

Олово

Жидкости

Ртуть

Вода

Ацетон

Бензол

0

0

0

-3

0

0

0

0

0

20

16

22,5

0,1765

0,1411

0,0237

0,0226

403

86,5

68,2

35,6

0,190

0,167

0,158

6,9