3.3 Фурье заңы. Жылуөткізгіштік. Жылуберілім. Бөлшектердің санын сақталуы. Жылулық сәуле шығарылуы.
Жылу берудi математикалық модельдiң алуы үшiн ағынның маңызды ұғымы енгiзуге керек жылу. Ағын (немесе жылу қуаты) жылу уақыт бiрлiгiне зат осы нүктеде орналастырылған дара бет жағы арқылы алып жүруге болатын жылу мөлшерi осы нүктеде деп аталады. (себебi жағдай әйтеуiр ол кеңiстiкте дара бет жағының бағытынан бағынышты болады) жылу векторлық шама ағын ыстықтап тұр анық.[24,25]
Координаталары бар нүктенiң ортасында ерекшелеймiз және ағынның құрамдас бөлiктерi есептеп шығар (шама ) тиiстi өстер бойымен жылу. Өс (13-шi сурет штрих сызық) дара шаманы алаң перпендикуляр орналастырамыз . Оңнан солға кесiп өтетiн өс жағалай қозғалатын бөлшек және тең ықтималдықпен солдан оңға. Демек, дегенмен егер бойымен (ал және кинетикалық энергия олардың) бөлшектердiң температурасы әр түрлi оң және алаң сол жақ, онда бiрлiкке
уақыт одан кейiн оңнан солға және әр түрлi қуаттар сол жағында тасысады. Бұл қуаттарды айырым және ағынды қалыптастыр холардың өстерi жағалай жылу.
Сурет.13
Алаңнан қашықтыққа оңнан солға сақтап қалушы 13 облыс сурет ерекшелеймiз және сол жағында. Бөлшектерден, оң облыста болды, шамамен 1/6 бөлiк солға итермелейдi, өйткенi (үстiне төмен, алға кейiн, оңға солға) алты бағыттарды бәрi бiрдей ықтималдықпен. Қажеттiлiгi бар бұл бөлшектердiң бiр бөлiгi уақытқа алаңды кесiп өтедi және қуатты көшiредi, тең
Мұндағы — (шама алаң бiрiншi жуықтауда тең екi жағына есептейдi) оң облыста бөлшектердiң — жылдамдығы . Сол облыстан бөлшек дәл осылай
мұндағы - бөлшектердiң жылдамдығы алаңның сол жағындағы. Уақыт бiрлiк жатқызылған бұл қуаттарды айырым шама болады және сәйкесiнше сол жағында және алаңның оң жағындағы, ал сапада бөлшектердiң жылдамдығының аралығында орташа алады зат iшкi қуат. Шама бiрiншi жуықтауда шама арқылы төмендегiше бiлдiруге болады:
өрнегіне қоя отырып, біз аламыз
(1)
мұндағы .
Мұндай компонеттерді талқылау үшін , төмендегіге келтіреміз:
(2)
(1) және (2) байланысын Фурье заңына әкеледі
шамасы жылу өткiзгiштiктiң еселiгiмен деп аталады.
Жылу өткiзгiштiктiң еселiгiн байқа тығыздықтан жағдай әйтеуiр ретiндемiз бағынышты бол және заттың температурасы:
Достарыңызбен бөлісу: |