Термодинамика

Теплопроводность металлов обусловлена колебаниями кристаллической решетки и движением большого числа свободных электронов (называемых иногда электронным газом). Движение электронов ответственно и за электропроводность металлов, а потому неудивительно, что хорошие проводники тепла (например, серебро или медь) являются также хорошими проводниками электричества.

Тепловое и электрическое сопротивление многих веществ резко уменьшается при понижении температуры ниже температуры жидкого гелия (1,8 K). Это явление, называемое сверхпроводимостью, используется для повышения эффективности работы многих устройств – от приборов микроэлектроники до линий электропередачи и больших электромагнитов.

Теплообмен теплопроводностью. Проделаем опыт. Две проволоки одинаковой длины и толщины – медную и стальную – укрепим так, чтобы их концы попали в пламя свечи. Кусочками воска приклеим к ним маленькие гвоздики. Мы увидим, что с медной проволоки они начнут падать раньше. Значит, теплота по медной проволоке распространяется быстрее, чем по стальной. Классическая механика или механика Ньютона изучает движение тел, которое состоит в перемещении тел или их частей друг относительно друга.

Приклеенные воском гвоздики с медной проволоки опадают быстрее, чем со стальной. Длина и толщина проволок одинакова. Следовательно, теплопроводность меди больше, чем теплопроводность стали.

Опыты показывают, что теплопроводность различных веществ различна. Это значит, что при одинаковых условиях они передают теплоту с разной скоростью.

Радиатор - это ребристая деталь, изготовленная из вещества с хорошей теплопроводностью (обычно меди или алюминия). Радиатор, изображенный на рисунке, служит для ускорения охлаждения процессора в настольном компьютере.

На рисунке вы видите радиатор, служащий для ускорения охлаждения процессора настольного компьютера. Процессор 1 вместе с другими микросхемами укреплен на плате 2. К верхней части процессора плотно прижат радиатор 3 – ребристая металлическая деталь. Теплота, выделяющаяся в процессоре, путем теплопроводности распространяется по ребрам радиатора и рассеивается в окружающем пространстве.


На главную