Fourierin lain lisäksi, jossa käytetään lämpövirtausta ja osittaista johdannaista, voit myös mitata tietyn kohteen lämmönjohtavuutta käyttämällä Lee-muotoiltua levymenetelmää ja Searlen palkkimenetelmää.
Fysiikan kannalta lämmönjohtavuus viittaa materiaalien ominaisuuteen johtaa lämpöä ja lämpöenergiaa. Lämmönjohtavuus on hyödyllinen käsite monien sovellusten vuoksi. Kohteita, joilla on korkea lämmönjohtavuus, voidaan käyttää lämmön siirtämiseen tai lämmön jäämiseen tiettyyn esineeseen. Esimerkiksi kuparilla on korkea lämmönjohtavuus, minkä vuoksi tämän tyyppistä metallia pidetään yhtenä parhaista materiaaleista kattiloissa. Toisaalta matala lämmönjohtavuus on tehokas eristykseen joko pitämään esine lämpimänä vakiolämpötilassa pitkiä aikoja tai kylmänä pitkiä aikoja. Näin voit laskea kohteen lämmönjohtavuuden.
Osittainen johdannainen. On kaksi päädataa, jotka sinun on hankittava ensin, ennen kuin lasket tietyn aineen tai materiaalin lämmönjohtavuuden. Ensimmäinen on osittainen johdannainen ja toinen on lämpövirta. Osittainen johdannainen on tietyn muuttujan arvo, kun muita muuttujia pidetään vakiona. Tämä voidaan tehdä käyttämällä yksisuuntaista lämmön ja lämpötilan jakaumaa, jossa x on muuttuja, jonka osittaista johdannaista etsit. Muista kuitenkin, että tämä on tehokasta vain, kun etsit osittaisia johdannaisia tasoista. Muun tyyppisillä jakaumilla, kuten pallomaisilla tai säteittäisillä jakaumilla, on koordinaatit, joiden osittaiset johdannaiset lasketaan erilaisilla muilla menetelmillä.
Lämpövirtaus. Ota seuraavaksi lämpövirta. Vuonna koulu, lämpövuo annetaan yleensä yhtälöitä, jonka avulla voit edetä seuraavaan vaiheeseen. Laboratorioissa ja kokeita suoritettaessa sinun on kuitenkin hankittava lämpövirta itse. Lämpövirran arvo voidaan saavuttaa käyttämällä suojattua keittolevyä. Tämä on laite, joka lämmittää tiettyä materiaalia tietyllä paksuudella. Suojattava kuuma levy laite on myös erittäin hyödyllinen yksinkertaistettaessa lämpövuo, koska se voi vain mitata lämpövuo kannalta yksiulotteisen ja tasaisen lämpövirran. Tämä tarkoittaa, että lämpövuo muuttuu lineaariseksi, mikä on helpompi mitata.
Lämmönjohtavuuden arvon laskemiseksi sinun on korvattava q-muuttuja lämpövirta-arvolla.
Fourierin laki. Kun lämpövuo ja osittainen johdannainen ovat valmiina, voit nyt käyttää Fourierin lakia materiaalin lämmönjohtavuuden laskemiseen. Fourierin lain kaava on q "= - kdT / dx. Lämmönjohtavuuden arvon laskemiseksi sinun on korvattava q-muuttuja lämpövirta-arvolla. Korvaa dT / dX-arvo osittaisella johdannaisarvolla ja sinun pitäisi pystyä saamaan k: n arvo, joka on lämmönjohtavuus, yksinkertaisen jakamisen ja matemaattisen siirtämisen avulla.
Muista, että on olemassa myös muita tapoja mitata tietyn kohteen lämmönjohtavuus. Käyttämäsi mittaustyyppi ja kaavat vaihtelevat käyttämiesi materiaalien ja tavoiteltavan tarkkuustason mukaan. Fourierin lain lisäksi, jossa käytetään lämpövirtausta ja osittaista johdannaista, voit myös mitata tietyn kohteen lämmönjohtavuutta käyttämällä Lee-muotoiltua levymenetelmää ja Searlen palkkimenetelmää.
