Теплопроводность удельная электронов

Теплопроводность металлов. За передачу теплоты через металл в основном ответственны те же свободные электроны, которые определяют и электропроводность металлов ti число которых в единице объема металла весьма велико. Поэтому, как правило, коэффициент теплопроводности металлов намного больше, чем коэффициент теплопроводности диэлектриков (см. табл. 5-1). Очевидно, что при прочих равных условиях, чем больше удельная электрическая проводимость у металла, тем больше должен быть н его коэффициент теплопроводности. Легко также видеть, что при повышении температуры, когда подвижность электронов в металле и соответственно его удельная проводимость v уменьшаются, отношение коэффициента теплопроводности металла к его удельной проводимости y Jy должно возрастать. Математически это выражается законом Видемана —Франца —Лоренца [c.195]

Коэффициент теплопроводности изменяется в весьма широких пределах в зависимости от природы тела, что объясняется различным механизмом переноса тепла, который имеет место в этих телах. Теплопроводность любого твердого вещества состоит из электронной проводимости, обусловленной движением свободных электронов, и так называемой ионной проводимости, связанной с тепловыми колебаниями кристаллической решетки. Удельный вес указанных проводимостей в различных телах различен. [c.7]

V, /7, 7, р, Ср, v, I, [X — вектор скорости гидродинамического движения, давление, температура, плотность, а также средние изобарная и изохорная теплоемкости, объемная вязкость и молекулярная масса паров Rg — универсальная газовая постоянная къ и Об — постоянные Больцмана и Стефана—Больцмана и М — массы одного электрона и атома индексы п и оо относятся соответственно к характеристикам течения пара без учета каскадной ионизации и условиям на бесконечности Ат Т)—коэффициент молекулярной теплопроводности пара, зависящий от температуры Г Dp — коэффициент термодиффузии электронов а, Са, ра, Ку Ха, eff, Га, /ь —величины, относящиеся к частице и характеризующие ее характерный радиус, удельные плотность и теплоемкость, молекулярные теплопроводность и температуропроводность, эффективную (с учетом теплоты плавления и кинетической энергии пара) удельную теплоту парообразования, температуру поверхности частицы и время ее нагрева до температуры развитого испарения s T)— скорость звука в газовой среде с температурой 7 h — постоянная Планка. [c.156]

Представляя металл как систему, в которой положительные ионы скрепляются посредством свободно движущихся электронов, легко понять природу всех основных свойств металлов пластичности, ковкости, высокой теплопроводности и удельной электрической проводимости. [c.13]

В работе [231 ] проведено сравнение испарения никеля из керамического тигля с малой теплопроводностью и из медного водоохлаждаемого тигля. Для поддержания одинаковой температуры испарения к медному тиглю необходимо подводить в 10 раз большую мощность, чем к керамическому. Вследствие этого для водоохлаждаемых тиглей возрастают не только потери на теплопроводность, но и на обратное рассеяние электронов. Полезная мощность медного тигля составляет всего 3%, в то время как керамического 39% подводимой мощности. При испарении А1 из керамического тигля с поверхностью расплава 300 см необходимый расход энергии составляет около 7 (кВт-ч)/кг, в то время как удельная энергия испарения без учета потерь в 2 раза меньше. Если использовать водоохлаждаемый тигель такого же размера, то необходимая удельная энергия электронного луча возрастает до 140 (кВт-ч)/кг. Эти примеры наглядно иллюстрируют целесообразность применения керамических тиглей в непрерывных линиях. [c.245]

Такая картина поведения теплопроводности является более или менее четким отражением картины, свойственной удельному электрическому сопротивлению, точнее, отношению его к абсолютной температуре (р/Г от Г — рис. 5) является прямым следствием того, что основная доля переноса тепла осуществляется электронами. [c.55]

Зная удельное сопротивление, можно согласно закону Внде-мана — Франца оценить н коэффициент теплопроводности металла, обязанный рассеянию электронов иа тепловых колебаниях ионов решетки. Из (5.21) и (5.10) получаем в>Т) [c.90]

Плотность свободных электронов и отношение г а т. 1, стр. 20 Удельное электросопротивление т. 1, стр. 24 Типичные времена релаксации т. 1, стр. 25 Теплопроводность т. 1, стр. 36 [c.390]

Другие параметры, например теплопроводность за счет электронов проводимости, можно также рассчитать в приближении свободных электронов, но только с использованием законов классической механики. Согласно этой теории можно ожидать, что электроны проводимости дадут вклад в теплоемкость, равный (2 — число валентных электронов в атоме). Однако экспериментально найденные значения вклада электронов проводимости в величину удельной теплоемкости металлов оказались много меньше рассчитанных, что указывает на серьезные недостатки модели свободных электронов. Аналогичное различие между рассчитанными и экспериментальными данными обнаружено и для магнитной восприимчивости. [c.34]

Экспериментально определены коэффициенты линейного расширения, теплопроводности, удельное электросопротивление, число Лоренца, теплоемкость, плотность, модуль нормальной упругости и внутреннее трение ванадия в широком интервале температур. Исследование такого комплекса свойств ванадия проведено впервые. Измерения проводились на образцах ванадия, выплавленного электронным лучом в вакууме из прессованного порошка марки ВЭЛ2. Химический состав (в вес. %) образцов приведен ниже [c.63]

Теплопроводность металлов. Металлы в отличие от других твердых тел, как правило, являются хорошими проводниками теплоты и электричества. Этот факт позволил П. Друде (1900) сделать первые заключения о механизме передачи теплоты в металлах, связав его с наличием в них большого числа свободных электронов, являющихся носителями электричества. Друде и Ло-рентц разработали теорию электро- и теплопроводности, хорошо объясняющую закон Видемана — Франца, установленный экспериментально еще в 1853 г., согласно которому отношение теплопроводности К к удельной электропроводности а для большинства металлов пропорционально температуре Т, при этом коэффициент (пропорциональности L одинаков для всех металлов [c.192]

Теплопроводность сплавов измерялась в различных лабораториях.В тех случаях, когда ее можно было разделить на электронную н решеточную части, последняя, определяемая взапмодействием свободных электронов с решеткой и поэтому меньшая теплопроводности неметаллов, оказалась в приближенном согласии с теорией Макинсона [61], если для сравнения бралось удельное тепловое сопротивление при низких, а не при высоких температурах. [c.225]

Свойства проводников. К важнейшим параметрам, характеризующим свойства проводниковых материалов, относятся 1) удельная проводимость у или обратная ей величина — удельное сопроти13ление р, 2) температурный коэффициент удельного сопротивления ТКр или р, 3) коэффициент теплопроводности 4) контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС), 5) работа выхода электронов из металла, 6) предел прочности при растяжении сГр и относительное удлинение перед разрывом А///. [c.190]

Теплопроводность полупроводников. Полупроводниковые материалы замечательны тем, что могут обладать высокой решеточной теплопроводностью, если их кристаллы не слишком дефектны и состоят из легких атомов, как это имеет место, например, у кремния и, германия (см. табл. 4.2). Их электронную теплопроводность можно изменять в широких пределах, изменяя концентрацию электронного газа путем легирования. Тем не менее для большинства полупроводников основной вклад в теплопроводность вносит решетка. Так, для германия, обладающего удельным сопротивлением 1 Ом см при комнатной температуре, отношение KaJKyieui 10 - Даже для такого полупроводника, как теллурид висмута (В)2Тез), обладающего очень низким удельным сопротивлением Ю" Ом см, отношение Достигает величины всего лишь порядка 0,2. [c.142]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ (решеточная — теплоемкость, связанная с поглощением теплоты кристаллической решеткой удельная— тепловая характеристика вещества, определяемая отношением теплоемкости тела к его массе электронная — теплоемкость металлов, связанная с поглощением теплоты электронным газом) ТЕПЛООБМЕН (излучением осущесгв-ляется телами вследствие испускания и поглощения ими электромагнитного излучения конвективный происходит в жидкостях, газах или сыпучих средах путем переноса теплоты потоками вещества и его теплопроводности теплопровод-ноетью проходит путем направленного переноса теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящего к выравниванию их температуры) ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (решеточная осуществляется кристаллической решеткой стационарная характеризуется неизменностью температуры различных частей тела во времени электронная — теплопроводность металлов, осуществляемая электронами проводимости) ТЕПЛОТА (иенарения поглощается жидкостью в процессе ее испарения при данной температуре конденсации выделяется насыщенным паром при его конденсации образования — тепловой эффект химического соединения из простых веществ в их стандартных состояниях плавления поглощается твердым телом в процессе его плавления при данной температуре сгорания — отношение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, к объему или массе сгоревшего топлива удельная — отношение теплоты фазового перехода к массе вещества фазового перехода — теплота, поглощаемая или выделяемая при фазовом переходе первого рода) ТЕРМОДЕСОРБЦИЯ — удаление путем нагревания тела атомов и молекул, адсорбированных поверхностью тела ТЕРМОДИНАМИКА — раздел физики, изучающий свойства макроскопических физических систем на основе анализа превращений без обращения к атомно-молекулярному строению вещества [c.286]

В уравнениях (4-1)—(4-11) Л1, т], бф — давление, молекулярный вес, обобщенные коэффициенты теплопроводности, вязкости и толщина теплового пограничного слоя топочных газов г, Х з, у з — радиус, коэффициент теплопроводности и удельный вес золовых (сажистых) частиц Гд — град ент температуры внутри частицы Тф, Гз — температуры факела и поверхности отложений q — падающий на экран тепловой поток Е, 63, П — напряженность электрического поля, толщина слоя и пористость отложений р — доля частиц, заряды которых нескомпенсированы противоположными зарядами других таких же частиц бд, R, с, е, g, В, — диэлектрическая и универсальная газовая постоянная, скорость света, заряд электрона, ускорение тяжести, индукция земного магнитного поля, постоянная Больцмана v — число элементарных зарядов (зарядов электрона е), приходящихся на одну частицу / (v) — функция распределения числа элементарных зарядов по размерам частиц г tp — время релаксации частиц при турбулентных пульсациях топочных газов, определяющее длину пробега частиц V, (о,Ч — частота и период турбулентных пульсаций v , Уф — скорость распространения турбулентных пульсаций перпендикулярно стене и скорость топочных газов v — степень турбулентности. [c.117]

Свойства ферритов, как и любых других твердофазных материалов, можно разделить на две группы объемные, или структурнонечувствительные, и структурно-чувствительные. Объемные свойства определяются химическим составом и типом кристаллической структуры феррита, а структурно-чувствительные — несовершенством (дефектами) электронной и кристаллической структуры. К первой категории относят константу кристаллографической анизотропии, магнитострикцию, точку Кюри, удельную теплоемкость, диэлектрическую проницаемость, намагниченность насыщения и т. д. В качестве примера структурно-чувствительных свойств рассматривают электропроводность, теплопроводность, форму петли гистерезиса, прочность и др. Однако указанное деление весьма условно, поскольку трудно указать такое свойство, которое бы абсолютно не зависело от степени или несовершенства электронной и кристаллической структур з1 ферритов. Действительно, константа кристаллографической анизотропии Ki постоянна для моноферритов фиксированного состава [1]. Для твердых растворов ферритов величина Ki сильно зависит от несовершенств, какими являются флуктуации химического состава в объеме материала. Эта зависимость должна особенно отчетливо проявиться у кобальтсодержащих ферритов. Теплоемкость при температурах, близких к температуре фазового превращения (точка Кюри — у феррошпинелей, точка компенсации — у ферритов со структурой граната), становится настолько чувствительной к химическим неоднородностям материала, что может служить характеристикой последней [2]. [c.7]

Металлы и их соединения Темпера- тура плавления Микро- твердость Я-Ю - МН/м2 Работа выхода электронов Ф-1019, Дж Удельная электропроводимость при 2U °С и IO См/м Теплопроводность при 20 °С к, Вт/м-°С Средний коэффициент расширения 20-1100 Х107. 1/°С [c.141]

Рис. 240. Изменение с температурой удельной электропроводности соединения 1пАз с содержанием электронов примесных атомов 10 (кривая У), 3-10 смг в исходном состоянии (кривая 3) и после определения теплопроводности (кривая 2).

В газах передача энергии совершается при столкновении молекул, в твердых диэлектриках — при колебаниях соседних молекул, в твердых металлах — благодаря тепловому движению электронов. В пламенном пространстве печи очень большую роль играет турбулентная теплопроводность, которая характеризуется скоростью дрейфа и длиной пробега клочкообразных масс в турбулентном потоке. Удельный поток турбулентного переноса тепла может быть предстаачен уравнением [c.204]

Измерение электрофизических свойств Ag2Se показало, что при комнатной температуре селенид серебра является электронным полупроводником с удельным сопротивлением 10-10 ом-см, подвижностью электронов 2050 см (в-сек). Термоэлектродвижущая сила селенида в зависимости от способа приготовления колеблется от 140 до 160 мв град [42]. Теплопроводность АдгЗе при комнатной температуре минимальная при 40°С 5на имеет максимальную величину, составляющую 3-10 з кал (см-сек-град). [c.109]

В 1834 г. был обнаружен эффект Пельтье, который заключается в поглощении или выделении тепла при протекании электрического тока в термопаре. Этот эффект послужил основанием для попыток получения низких температур. При этом, одиако, возникают большие трудности, связанные с отводом значительного количества теила, перетекающего от теплого контакта к холодному. Для того чтобы практически использовать электронное охлаждение, необходимо иметь материал с малым коэффициентом теплопроводности г и низким удельным сопротивлепием р. Однако в соответствии с правилом Видемана — Франца произведение т]р для металлов является постоянным, и материалы, подходящие для этой цели, не были известны. В последнее время благодаря прогрессу в технике полупроводников были разработаны пригодные для таких целей материалы. В табл. 5-6-1 приведено несколько таких материалов, получивших применение в настоящее время. Величина г, называемая коэффициентом добротности, выражается в виде следующей формулы [c.384]

Теплофизические структурочувствительпые свойства жидкой ртути — вязкость Г] и удельное электросопротивление р — исследовались и ранее [1—91. Однако эти измерения были проведены при невысоких температурах и только в работе X. Халилова [2] температурный диапазон измерений расширен до 898° К. Кроме того, в работах [7, 8] для выяснения вопроса изменения межатомных расстояний, при которых начинается заметное перекрытие волновых функций электронов соседних атомов, проведены измерения электросопротивления и плотности при значительных давлениях (от 200 до 5000 атм) и температурах (до 2000° К). Гроссом [4, 10] проведен расчет критических параметров электросопротивления, вязкости, теплопроводности. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...