СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Известна для определенной массы газа зависимость между его давлением и занимаемым объемом: а) при изотермическом изменении состояния газа и б) при адиабатном. В первом случае эта зависимость выражается законом Бойля-Мориотта pυ - const, во втором - уравнением Пуассона где γ - отношение теплоемкостеи газа .

В политропных процессах указанная зависимость между давлением и объемом газа может быть выражена уравнением вида здесь - показатель политропы - зависит от скорости, с которой протекает процесс, и от материала оболочки, в который заключен газ.

Если материал этой оболочки - идеальный проводник тепла, то показатель политропы , если материал оболочки - идеальный изолятор, то причем т для одноатомных газов равен 1,67, для двухатомных - 1,40.

В случаях, лежащих между этими пределами, показатель политропы имеет значение промежуточное между приведенными числовыми значениями.

Исходя из этого, представляется возможным определять теплопроводность разного рода материалов по показателям полифонических процессов которые протекают в пространстве, ограниченном стенками из данного материала.

Для этого достаточно было бы, например, цилиндр с поршнем, изготовленный из хорошо проводящего тепломатериала, например, из серебра или из меди и снабженный манометром для измерения давлений, окружить со всех сторон определенным по толщине слоем исследуемого материала и затем, действуя поршнем, изменять с определенной скоростью объем заключенного в цилиндре воздуха, наблюдая при этом за изменением соответственных давленией его.

Окружая стенки цилиндра и поршень материалом, теплопроводность которого в точности известна, а затем исследуемым материалом, легко определить относительную теплопроводность последнего. Из формулы для показателя политропы , получаемой из уравнения: , следует, что если υ₁ и υ₂ - объемы газа, а также р₁ - первоначальное давление величины одни и те же, то показатели политропы прямо пропорциональны давлениям р₂; это позволяет градуировать прибор прямо на измерители топлопроводности, если пользоваться для этого материалами, теплопроводности которых в точности известны.

Предлагаемый способ может быть также использован для определения влажности грунта в его естественном состоянии.

Действительно, теплопроводность почвы зависит, главным образом, от физической структуры и состава почвы, а также и от степени насыщения его влагой. т.е. от влажности.

Если построенный на изложенном в описании принципе прибор будет помещен в грунт стационарно, т.е. прибор будет находиться в таких условиях, при которых как структура, так и состав почвы будут постоянно оставаться одними и теми же, то в таком случае теплопроводность ее будет изменяться лишь в зависимости от изменения влажности, а потому, устанавливая указанным выше способом изменения теплопроводности слоя грунта, соприкасающегося с цилиндром прибора, можно по изменению теплопроводности судить и об изменениях его влажности.