Температура абсолютная на теплопроводность металлов

Теплопроводность жидких и аморфных тел с понижением температуры уменьшается подобно теплоемкости. У кристаллических тел теплопроводность с понижением температуры сначала растет, достигая максимума, затем уменьшается и стремится к нулю. При низких температурах, близких к абсолютному нулю, коэффициент теплопроводности утрачивает свое значение, так как зависит от размера образца. Теплопроводность металлов в значительной степени определяется наличием электронов проводимости подобно электропроводности. Сходство механизмов теплопроводности и электропроводности для металлов находит отражение в [c.24]

Если рассматриваемая зона содержит N электронов, то при температуре абсолютного нуля электроны занимают N12 низших уровней зоны. При более высокой температуре некоторые из электронов переходят на более высокие энергетические уровни. Только это небольшое число электронов участвует в переносе тепла и электрического тока. (Поскольку они немногочисленны, их влияние на удельную теплоемкость незначительно, и правило Дюлонга и Пти соблюдается.) Когда прикладывается напряжение, электроны с низших уровней перемеш,аются на свободные высшие уровни соответствующей зоны. Таким путем могут быть ускорены все электроны зоны, благодаря чему значительно увеличивается их участие в переносе электрического тока и тепла. Поскольку, согласно принципу Паули, уровни не могут содержать больше двух электронов, в случае заполнения каждого уровня зоны двумя электронами их переход на более высокий уровень стал бы невозможным. Следовательно, самые высокие теплопроводность и электропроводность имели бы металлы, энергетические уровни которых заполнены электронами наполовину. На рис. 165 представлены энергетические уровни атома меди и металлической меди. За нулевой [c.577]

С увеличением температуры теплопроводность металлов обычно уменьшается (исключение составляет, например, бронза), что показано на рис. 6-2. На теплопроводность металлов большое влияние оказы-ва ют примеси. Даже небольшое их количество может существенно изменить теплопроводность сплава. Поэтому важно знать состав данного металла. Следует отметить, что существует зависимость между теплопроводностью и электропроводностью металлов. Оказывается, что отношение этих величин пропорционально абсолютной температуре. [c.317]

При увеличении содержания примесей в металлах одновременно с уменьшением абсолютной величины теплопроводности изменяется характер температурной зависимости % = Х (Т) от X пропорционально Т ло X пропорционально Т 2. Это может быть объяснено на основе представлений о передаче тепла в металлах электронами и кристаллической решеткой. При достаточно низких температурах электронная часть теплопроводности пропорциональна Т, тогда как теплопроводность решетки в металлах из-за рассеяния фононов на электронах, по-видимому, пропорциональна Т . [c.148]

Особое место среди простых веществ УПТА-группы занимает гелий. Во-первых, это наиболее трудно сжижаемый газ во-вторых, это единственный элемент, для которого твердое состояние достигается только при повышенном давлении (около 25 10 Па), в-третьих, в жидком состоянии гелий обладает особыми свойствами. Вплоть до температуры 2,172 К гелий — это бесцветная, прозрачная, легкая жидкость Не-1 (примерно в 10 раз легче воды). При отмеченной температуре наблюдается так называемый фазовый переход П рода (не сопровождаемый тепловым эффектом) и вплоть до сколь угодно низких температур, приближающихся к абсолютному нулю, гелий существует в виде жидкого Не-П. Эта жидкость с особыми и уникальными свойствами она практически не обладает вязкостью (сверхтекучесть), имеет колоссальную теплопроводность (в 3-10 раз больше гелия-1), а также проявляет ряд других аномальных эффектов. Эти явления связаны с тем, что при температуре 1—2 К длина волны де Бройля для атома гелия сравнима со средним межатомным расстоянием (т. е. объясняются с позиций квантовой механики). Поэтому сверхтекучий Не-П называют квантовой жидкостью. Из-за сверхтекучести гелий можно перевести в твердое состояние только под большим давлением. Существует глубокая аналогия между сверхтекучестью гелия-П и сверхпроводимостью металлов. При низких температурах свободные электроны в металлах также ведут себя как электронная квантовая жидкость . [c.391]

Слагаемое рг можно сделать относительно очень малым, если пользоваться достаточно тонкими нитями из металла с малой теплопроводностью. Что касается рз, то дело обстоит сложнее,. Вспомним, что по закону Стефана—Больцмана, если отбросить относительно слабое влияние температуры стенок колбы, излучаемая мощность пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры нити (Г ). В связи с этим для чувствительности теплового ма-15 227 [c.227]

В табл. 10. 5 приведены значения теплопроводности урана и других более известных металлов. Интересно отметить, что теплопроводность урана гораздо ниже, чем у других металлов, особенно обладающих высокой теплопроводностью — серебра, меди, алюминия. Если принять во внимание данные табл. 10/4 и 10. 5, то оказывается, что максимально возможная скорость нагрева заданного объема урана будет значительно ниже, чем у ряда других металлов, хотя абсолютное значение количества тепла, необходимого для повышения температуры на 1°С, останется примерно одинаковым. Из сказанного ясно, что проблемы предварительного нагрева заготовок урана перед выполнением таких операций, как ковка, прокатка или выдавливание, окажутся более трудными, чем при обработке обычных металлов. [c.309]

Это и есть искомое теоретическое уравнение. Совместно с приближенным законом тождественности, утверждающим одинаковость мольных емкостей, оно говорит о том, что отношение теплопроводности к электропроводности пропорционально абсолютной температуре Т и приблизительно не зависит от рода металла, коэффициент пропорциональности а именуется коэффициентом Лоренца. [c.303]

В уравнении Лоренца [19] отношение коэффициентов теплопроводности и электропроводности металлов, деленное на абсолютную температуру, равно размерной постоянной [c.26]

Это соотношение, отличающееся только численным множителем 3, впервые было получено Друде в 1900 г. и затем уточнено Зоммерфельдом в 1928 г. Из уравнения (112) можно сделать два общих вывода. Первый — что отношение теплопроводности и электропроводности металлов прямо пропорционально абсолютной температуре (закон Лоренца, 1872 г.), и второй — что при заданной температуре отношение теплопроводности и электропроводности для всех металлов одинаково (закон Видемапа и Франца, 1853 г.). [c.60]

Наряду с широко известными уникальными абразивными характеристиками, алмаз обладает и замечательной теплопроводностью, причем не столько по абсолютной величине, сколько по ее температурной зависимости. Достаточно сказать, что теплопроводность монокристалла алк аза при комнатной температуре в пять раз выше, чем у меди. Это позволяет рассматривать алмаз как наиболее перспективный материал для изготовления теплоотводящих элементов малогабаритных полупроводниковых приборов. Поэтому были проведены исследования по влиянию температуры на теплопроводность монокристаллов алмаза. Для измерения отбирались кристаллы кубооктаэдрической формы с размером ребра кубических граней около 0,4-10 м, практически не содержащие макровключеиий металла-растворителя (образцы 7, 8 в табл. 34), а также удлиненные кристаллы кубического габитуса с размерами смежных ребер около №,4 и 0,8) 10 м, содержащие отдельные металлические включения пластинчатой формы (образцы 5 и 6 см, табл. 34). Интервал измерения температуры составлял от 290 до 630 К. т. е. включал в себя реальный диапазон рабочих температур полупроводниковых приборов. Погрешность измерения теплопроводности 12—15%. [c.449]

Термические напряжения с.тедует разделять на синхронно исчезающие при снижении температуры и остаточные. В качестве примера рассмотрим упругие термические напряжения в металлическом кольце (рис. 92). Пусть кольцо нагревается с внешней стороны. В любой момент времени, пока Т > Ттемпературное поле по сечению 1—1 будет иметь эпюру типа изображенной на рис. 92, Б. Ясно, что пока существует неравенство ТТбудет существовать неравенство термических приращений линейных размеров по внешнему и внутреннему диаметрам кольца, вследствие чего в сечениях кольца возникнут упругие термические напряжения. Они пе будут остаточными п исчезнут при Т= Т (вследствие теплопроводности металла). Максимальная величина этих напряжений будет зависеть от начальной разности температур .Т = — Гз и от абсолютной величины термического коэффициента линейного расширения металла. Время релаксации этих напряжений (соответствующее моменту, когда Т = Т ) пропорционально коэффициенту температуропроводности металла. [c.207]

Искусственный графит от-личается очень высокой степенью чистоты (99% С и выше), по теплопроводности в 3—8 раз превышает уголь и по химическим свойствам занимает особое положение в ряду других материалов. Кислоты, щелочи и растворы солей в обычных условиях на него не действуют он растворяется только в расплавленных металлах и разрушается только сильными окислителями. Графитовые изделия, так же как и угольные, имеют высокую пористость, и поэтому область их применения в химическом атпаратостроении ограничена. Пористость можно устранить прюпиткой угля и графита фенолфор-мальдегидными смолами, главным образом резольными. Пропитка производится в автоклавах, давление в которых колеблется в пределах от абсолютного давления в 10— 20 мм рт. ст. до 4—5 ата при температуре 35—40°С. В этих условиях изделия пропитываются на глубину 20 —30 мм и их вес увеличивается за счет смолы на величину до 20%. Пропитанные уголь и графит подвергают термической обработке путем медленного нагревания до 120— 130° С. В процессе пропитки и термической обработки прочность изделий и блоков повышается, а пористость их снижается настолько, что они становятся непроницаемыми для жидкостей и газов. Теплопроводность при этом практически не изменяется. [c.60]

Важнейшие требования к рабочему телу — высокое поверхностное натяжение и хорошая смачиваемость фитиля, низкая вязкость (с целью обеспечения быстрого возврата конденсата в зону испарения по фитилю), возможно б<1льшие теплопроводность конденсата и теплота конденсации (чтобы обеспечить интенсивный теплообмен на концах трубы с горячим и холодным теготоносителями). В качестве рабочего тела в тепловых трубах используют воду, спирты, углеводороды и их производные, некоторые газы (в сжиженном состоянии) и металлы (в расплавах). Выбор рабочего тела зависит от рабочей температуры тепловые трубы могуг работать близко к абсолютному нулю (несколько градусов А) и при температурах до 2000 АГ. [c.594]

Свойства пленок, полученных на алюминии при анодном его окислении, сейчас хорошо изучены. Твердость пленок близка к твердости корунда теплопроводность меньше металла. Коэффициент теплового излучения окисленного алюминия составляет до 80% излучения абсолютно черного тела. Окисная пленка очень прочно пристагт к метэллу, имеет значительную хрупкость и дает трещины при изгибе. Наиболее эластичные пленки получаются из растворов щавелевой кислоты при повышенных температурах. Окисные пленки имеют высокую химическую стойкость и адсорбционную способность. Они впитывают масло и таким образом улучшают фрикционные свойства поверхности. Способность окисных пленок защищать металл от коррозии зависит от их толщины и сплошности. На сплавах и на металле с инородными включениями пленка имеет меньшую сплошность, чем на чистом алюминии. [c.395]

Наиболее простьш методом определения количества энергии в пучке рентгеновского или у-излучения является измерение повышения температуры образца, помещенного в пучок. Повышение температуры образца при поглощении радиации непосредственно связано с интенсивностью пучка [201. При этом необходимы два условия чтобы материал вещества был достаточно теплопроводным и вся поглощенная энергия практически превращалась в тепло (без каких-либо радиационно-химических р е а к-ций). Таким требованиям отвечают графит и почти все металлы. Размер образца должен быть достаточно велик, чтобы поглощалось все излучение. На практике калориметрические методы не очень удобны для серийных определений, так как выделяемое количество тепла обычно очень мало. Поскольку же результаты получаются непосредственно в абсолютных единицах энергии, калориметрические измерения служат [c.89]

Вопрос о природе электронной проводимости был предметом многих рабо и долгих споров. Сейчас его можно считать в общих чертах разрешенным Еще Друде (1900) и Лоренц (1900) исходили из картины электронногс газа , образованного свободными электронами внутри металла, движущимис беспорядочно подобно молекулам идеального газа. Это движение должно под чиняться законам кинетической теории газов под влиянием внешнего поля оно должно из беспорядочного превращаться в направленное течение электронного газа. Такая теория хорошо объясняет закон Видемана-Франца отношение теплопроводности к электропроводности в проводниках I рода про порционально абсолютной температуре. С рядом других фактов она однакс находится в разительном противоречии. В частности, 1 граммэлектрон долже [c.266]

Для абсолютных измерений ионизации применяют так называемые нормальные воздушные камеры, наперстковые ионизационные камеры (рентгенометры конденсаторного типа). При поглощении рентгеновского или у-излучения веществами, имеющими высокую теплопроводность, в которых не происходят ра-Диационно-химические реакции (такими веществами являются графит и все металлы), их температура повышается, т. е. калориметрическим методом можно определить поглощенную энергию в пучке рентгеновского или у-излучения. [c.327]

Оксидный слой является одним из жаростойких и электроизоляционных видов покрытий. Теплопроводность его во много раз ниже, чем металла. Коэффициент теплового излучения оксидированного алюминия достигает 80% излучения абсолютно черного тела. Удельное электрическое сопротивление оксидной пленки на чистом алюминии при температуре 15—25° составляет 10 ом см . а при 250° — около 10 з ом1см Улучшение элек- [c.18]

Оксидный слой является одним из жаростойких и электроизоляционных видов покрытий. Его теплопроводность значительно ниже, чем металла. Коэффициент теплового излучения оксидированного алюминия достигает 80% излучения абсолютно черного тела. Удельное электросопротивление оксидной пленки на чистом алюминии при температуре 15—25° С составляет 10 ом см , а при 250° С — 10 ом1см . Пробивное напряжение в зависимости от толщины пленки изменяется от нескольких сот до нескольких тысяч вольт. [c.23]

Большинство твердых и жидких тел имеет сплошной (непрерывный) спектр излучения, т. е. излучают энергию всех длин волн от О до оо. К твердым телам, имеющим непрерывный спектр излучения, относятся непроводники и полупроводники электричества, металлы с окисленной шеро.коватой поверхностью. Металлы с полированной поверхностью, газы и пары характеризуются селективным (прерывистым) спектром излучения. Интенсивность излучения зависит от природы тела, его температуры, длины волны, состояния поверхности, а для газов — еще от толщины слоя и давления. Твердые и жидкие тела имеют значительные поглощательную и излучательную способности. Вследствие этого в процессах лучистого теплообмена участвуют лишь тонкие поверхностные слои для непроводников тепла они составляют около 1 мм для проводников тепла — 1 мкм. Поэтому в этих случаях тепловое излучение приближенно можно рассматривать как поверхностное явление. Полупрозрачные тела (плавленый кварц, стекло, оптическая керамика и др., газы и пары) характеризуются объемным характером излучения, в котором участвуют все частицы объема вещества. Излучение всех тел зависит от температуры. С увеличением температуры тела его энергия излучения увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела. При этом изменяется не только абсолютная величина этой энергии, но и спектральный состав. При увеличении температуры повышается интенсивность коротковолнового излучения и уменьшается интенсивность длинноволнового излучения. В процессах излучения зависимость от температуры значительно большая, чем в процессах теплопроводности и коивекции. Вследствие этого при высоких температурах основным видом переноса может быть тепловое излучение. [c.362]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология