Фокин - Основы технической теплофизики

Основным разделом технической теплофизики является теплопроводность – процесс переноса теплоты, когда тело не перемещается в пространстве или путем соприкосновения тел (или их частей), имеющих различную температуру. Механизм передачи теплоты в этом случае носит молекулярный или электронный характер. Теплофизика считает любое тело состоящим из мельчайших частиц. В элементах тела, которые подвержены нагреванию, молекулы начинают двигаться, в результате чего возникают упругие волны, которые передаются от большей температуры к меньшей. Такой молекулярный перенос теплоты наблюдается в твердых телах, диэлектриках, жидкостях и газах.

В металлах к этому явлению добавляется движение свободных электронов, поэтому теплопроводность металлов выше, чем в диэлектриках, жидкостях и газах. Теплопроводность жидкостей и газов может рассматриваться только в тех случаях, когда они находятся в неподвижном состоянии. В реальных условиях в жидкостях и газах происходит непрерывное движение частиц, поэтому теплопроводность жидкостей и газов встречается редко.

Согласно понятию аналитической теории теплопроводности любое вещество рассматривается как сплошная материальная среда – континуум, что весьма удобно для математического анализа, так как позволяет представлять физические явления в малой дифференциальной форме и создает более широкие возможности для приложения существующих законов естествознания. Однако такой взгляд на материю приемлем лишь тогда, когда размеры дифференциалов вещества достаточно велики по сравнению с размерами молекул и расстояниями между ними. Указанное обстоятельство соблюдается в подавляющем большинстве случаев. Если расстояния между молекулами становятся соизмеримыми с величиной дифференциалов вещества (например, в сильно разреженном газе, когда в элементарно малом объеме не сохраняются понятия температуры, давления и т.п.), допущение о том, что среда сплошная,становится неприемлемым.

Скачать – Фокин – Основы технической теплофизики >>