MaterStudiorum.ru - домашняя страничка студента.
Минимум рекламы - максимум информации.


Авиация и космонавтика
Административное право
Арбитражный процесс
Архитектура
Астрология
Астрономия
Банковское дело
Безопасность жизнедеятельности
Биографии
Биология
Биология и химия
Биржевое дело
Ботаника и сельское хоз-во
Бухгалтерский учет и аудит
Валютные отношения
Ветеринария
Военная кафедра
География
Геодезия
Геология
Геополитика
Государство и право
Гражданское право и процесс
Делопроизводство
Деньги и кредит
Естествознание
Журналистика
Зоология
Издательское дело и полиграфия
Инвестиции
Иностранный язык
Информатика
Информатика, программирование
Исторические личности
История
История техники
Кибернетика
Коммуникации и связь
Компьютерные науки
Косметология
Краткое содержание произведений
Криминалистика
Криминология
Криптология
Кулинария
Культура и искусство
Культурология
Литература и русский язык
Литература(зарубежная)
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоровье
Медицинские науки
Международное публичное право
Международное частное право
Международные отношения
Менеджмент
Металлургия
Москвоведение
Музыка
Муниципальное право
Налоги, налогообложение
Наука и техника
Начертательная геометрия
Новейшая история, политология
Оккультизм и уфология
Остальные рефераты
Педагогика
Полиграфия
Политология
Право
Право, юриспруденция
Предпринимательство
Промышленность, производство
Психология
Психология, педагогика
Радиоэлектроника
Разное
Реклама
Религия и мифология
Риторика
Сексология
Социология
Статистика
Страхование
Строительные науки
Строительство
Схемотехника
Таможенная система
Теория государства и права
Теория организации
Теплотехника
Технология
Товароведение
Транспорт
Трудовое право
Туризм
Уголовное право и процесс
Управление
Управленческие науки
Физика
Физкультура и спорт
Философия
Финансовые науки
Финансы
Фотография
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Экологическое право
Экология
Экономика
Экономико-математическое моделирование
Экономическая география
Экономическая теория
Эргономика
Этика
Юриспруденция
Языковедение
Языкознание, филология
    Начало -> Физика -> Теплопроводность твердых тел

Название:Теплопроводность твердых тел
Просмотров:37
Раздел:Физика
Ссылка:none(0 KB)
Описание: ОГЛАВЛЕНИЕ Введение   Глава 1. Нормальные колебания атомов решетки   Глава 2. Теплопроводность  кристаллической решетки  твердого  тела   Глава 3. Фононы.  Фононный  газ   Глава 4. Электронная теплопров

Университетская электронная библиотека.
www.infoliolib.info

Часть полного текста документа:

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

  Глава 1. Нормальные колебания атомов решетки

  Глава 2. Теплопроводность  кристаллической решетки  твердого  тела

  Глава 3. Фононы.  Фононный  газ

  Глава 4. Электронная теплопроводность.

Заключение

Список  использованной  литературы


ВВЕДЕНИЕ

Тепловое  движение  частиц  твердого  тела,  как  конденсированной  среды,    отлично  от  движения  частиц  газов.  В  основу  теории  твердого  тела  положена  модель  бесконечного  идеального  монокристалла.  Частицы  твердого  тела,  связанные  между  собой  силами  взаимодействия,  которые  зависят  от  расстояния,   совершают  колебания  около положений  равновесия  в  узлах  кристаллической  решетки. На  основе  этого  и  разработана  теория  теплоемкости  и  теплопроводности  твердого  тела.  Знание  величин  теплоемкости  и  коэффициента  теплопроводности  твердого  тела необходимо для инженерных расчетов при создании новых машин, расчете их коэффициента полезного действия,  они  нужны  в  строительстве  для  расчета  тепловых  свойств  строений,  их  теплоизоляционных  свойств.  В  общем случае перенос тепла осуществляется двумя типами носителей: электронами проводимости и собственно фононами.  Рассмотрим  основные  механизмы  переноса  тепла  в  твердом  теле.


ГЛАВА 1.

НОРМАЛЬНЫЕ  КОЛЕБАНИЯ  АТОМОВ  КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ  РЕШЕТКИ.

Каждое нормальное колебание несет в себе энергию и импульс, а следовательно могут характеризоваться этими параметрами (энергией и импульсом). Можно доказать, что энергия отдельного нормального колебания кристаллической решетки равна энергии гармонического осциллятора, который имеет массу равную массе всех атомов кристаллической решетки участвующих в данных колебаниях и колеблющегося с частотой равной частоте нормальных колебаний, а следовательно полная энергия кристалла из N атомов равна  3N  гармонических осцилляторов.

 Энергия каждого колебания квантована.  Минимальная порция или квант энергии колебания называется фононом.  Энергия фонона:

                                    Еф  =  `h   w.

В зависимости от частоты (l)  фононы бывают акустическими и оптическими.  

       Для описания  процессов, связанных с упругими колебаниями, КР представляют в виде фононного газа.   Увеличение энергии колебаний означает увеличение  концентрации фононов  nф.  Рассеяние одной упругой волны на другой  -  фонон-фононное взаимодействие.   Рассеяние упругой волны на дефектах  КР -  взаимодействие фонона с дефектом.

Максимальная частота колебаний атомов в кристалле называется характеристической или  дебаевской  wD  частотой .   Она определяет характеристическую или дебаевскую температуру  -  ту температуру, при которой в образце возбуждаются все возможные  нормальные  колебания вплоть до частоты   wD:

            QD  =  wD `h / k.          (`h = h / 2π ),

где h – постоянная Планка, k – постоянная Больцмана.

Дебаевская температура  QD  используется как критерий величины температуры тела:

              T  > QD считаются высокоми ,                 T < QD - низкими.

 Т.е. при T > QD   не возникает новых нормальных колебаний, а лишь увеличивается амплитуда существующих.

       Передача тепловой энергии в неравномерно нагретом веществе  (без теплового излучения)  характеризуется теплопроводностью.  В соответствии с законом Фурье , если в веществе имеется градиент температуры Ñ Т, то в направлении, противоположном  ÑТ, возникает пропорциональный поток энергии плотностью:

                         jт  =  -  K ÑT,

где  К - коэффициент теплопроводности, [ Вт/ м град ] .

       Перенос тепла осуществляется за счет фононной и электронной теплопроводности:

                   К   =  Кф  +  Кэл  .

       Для фононов    

                   Кф   =  1/3  Сф  lф  Vф,

где  lф - длина свободного пробега фононов , обратно пропорциональная концентрации фононов nф,   Vф - скорость фононов (скорость звука)  

                     Vф  =  Vзв  =  Ö` Е/r  ,

Е - модуль упругости Юнга, r - плотность вещества.

        Теплопроводность прямо пропорционально зависит от энергии связи Есв (степени жесткости связи): чем больше  Есв , тем больше модуль Е и, следовательно, скорость звука Vзв .    В отсутствии электронной теплопроводности передача тепловой энергии от одних точек тела к другим осуществляется только фононами [3]. ............





Нет комментариев.



Оставить комментарий:

Ваше Имя:
Email:
Антибот:  
Ваш комментарий:  



Похожие работы:

Название:Мировая электронная промышленность
Просмотров:502
Описание: Электронную промышленность часто называют детищем НТР, и это действительно так. Сначала она зародилась в недрах электротехники (радиотехники), но затем фактически отделилась от нее, превратившись в самостоятельну

Название:Виды электронного банковского обслуживания
Просмотров:304
Описание: Введение Сегодня любой банк во всем мире выполняет три основные функции: сбор денежных средств, их перемещение, и кредитование ими. Сбор денежных средств сам по себе стоит банку денег, на перемещении средств уже м

Название:Датчики и исполнительные устройства электронных систем управления АТС
Просмотров:478
Описание: Контрольная работа Выполнил: студент гр.ЗФ-421 Мингазов Д.К. Южно-Уральский Государственный Университет Челябинск 2011 Датчик положения коленчатого вала. Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) (см. Фото-1) явл

Название:Пуск в работу питательного электронасоса после ремонта
Просмотров:347
Описание: Учебное пособие Пуск в работу питательного электронасоса после ремонта Груздев В.Б. Рассматривается методика подготовки и пуск питательного насосного агрегата с элект

Название:Разработка Java-апплета и подписывание архивного JAR-файла электронной цифровой подписью
Просмотров:202
Описание: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Кафедра «Информационные и вычислительные системы»

 
     

Вечно с вами © MaterStudiorum.ru