ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ФТОРОПЛАСТА
Цель лабораторной работы – изучение методов экспериментального определения теплопроводности и нахождение среднего коэффициента теплопроводности фторопласта в заданном диапазоне температур.
Основные понятия
Теплопроводность имеет место в твердых телах, капельных жидкостях и газах. В жидкостях и газах она наблюдается лишь при выполнении условий, исключающих перенос теплоты конвекцией. А это возможно, если теплотой обмениваются соприкасающиеся, но не перемещающиеся друг относительно друга макрочастицы. Изменение температуры в телах наблюдается в направлениях, пересекающих изотермические поверхности[1]. Наиболее резкое изменение температуры имеет место в направлении нормали к изотермической поверхности (рис. 1). Предел отношения разности температур между двумя изотермическими поверхностями к расстоянию между ними по нормали, проведенной в сторону возрастания температур, называется градиентом температуры:
DT dT Lim — = — = grad T, K/м Dn dn Dn ®0
Следовательно, градиент температуры – это вектор, показывающий величину наибольшей интенсивности изменения температуры в теле. Его направление противоположно направлению вектора теплового потока q. Согласно уравнению Фурье удельный тепловой поток прямо пропорционален градиенту температуры
q = - l · grad T, Вт/м2,
где l - коэффициент теплопроводности материала. Знак «минус» характеризует противоположность направлений градиента температуры и теплового потока (рис. 1).
Рис. 1. Изотермические поверхности
|
