×
26.06.2019
219.017.8ed7

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть

Правообладатели

№ охранного документа
0000214151
Дата охранного документа
06.05.1968
Реферат Свернуть Развернуть

Известные способы определения коэффициента теплопроводности твердых тел заключаются в вычислении по известным соотношениям требуемых коэффициентов по известным геометрическим размерам, теплоемкости образца, распределению температуры при нагреве образца до определенной температуры и времени нагрева.

Особенностью предложенного способа является то, что фиксируют время теплового удлинения образца и, нагревая его с одного из торцов, по изменению интерференционной картины определяют тепловое удлинение образца, а искомую величину устанавливают как отношение произведения теплоемкости, длины и удлинения образца к произведению объема образца и времени его теплового удлинения. Это позволяет упростить способ и повысить точность измерений.

Способ основан на том, что свойства твердых тел, в частности их линейные размеры, определяются какими-либо двумя термодинамическими параметрами, например, давлением Р и температурой Т. Следовательно, распространение тепловой энергии вдоль образца сопровождается одновременным тепловым расширением его, прекращающимся в тот момент,- когда температурный градиент в образце становится равным нулю. Таким образом, фиксируя начало и конец теплового расширения, находят время, за которое образец, имевший вначале температуру Т0, принимает во всех своих точках температуру T1. Зная это зремя τ, а также такие характеристики образца, как размеры и теплоемкость, можно определить его коэффициент теплопроводности.

Если один из торцов образца призматической формы имеет температуру Т1, которую вследствие теплопроводности принимает в конце концов весь образец и которая поддерживается с одного торца неизменной в течение всего измерения, то количество теплоты, полученное образцом за время Δt, находят из соотношения

где С -удельная теплоемкость образца;

m - его масса;

K - коэффициент теплопроводности;

S -площадь сечения образца;

- градиент температуры в направлении, перпендикулярном торцу;

ΔТ - изменение температуры образца за время Δt.

Проинтегрировав это выражение во времени по всей длине образца, получим выражение

где - тепловое удлинение образца призматической формы;

- длина образца;

τ - время его теплового удлинения.

Из этого соотношения легко получить выражение для коэффициента K

где V - объем образца; CV - его теплоемкость (CV=С·m).

Наблюдение за изменением длины образца ведется оптическими интерференционными методами.

Способ определения коэффициента теплопроводности твердых тел, заключающийся в измерении истинной теплоемкости образца, его нагреве до определенной температуры, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, фиксируют время теплового удлинения образца, и, нагревая с одного из торцов, по изменению интерференционной картины определяют тепловое удлинение образца, а искомую величину определяют как отношение произведения теплоемкости, длины и удлинения образца к произведению объема образца и времени его теплового удлинения.
Источник поступления информации: Роспатент
+ добавить свой РИД