Studiul propagării căldurii printr-un metal

Scopul lucrarii-este determinarea coeficientului de difuzie termica al unui metal prin metoda Angström.

2.Teoria lucrarii

Fie un sistem termodinamic care se afla în contact cu doua termostate, T1 si T2. În sistem va avea loc transferul caldurii, de la termostatul cu temperatura mai ridicata la cel cu temperatura mai coborâta. Mai mult, orice perturbare locala a temperaturii într-o regiune a unui mediu va determina un transfer ireversibil de caldura în întregul mediu.

Caracterizând acest transfer prin valoarea locala T(x,y,z,t) a temperaturii, fenomenul poate fi descris în termenii teoriei undelor. Pentru medii ideale, ecuatia satisfacuta de functia T(x,y,z,t) este ecuatia transmisiei energiei termice:

.... (1)

unde D se numeste coeficientul de difuzie termica al mediului si se poate exprima în functie de densitatea mediului, de caldura sa specifica c si de conductivitatea sa termica :

.... (2)

În cazul particular al unui corp de forma unei bare foarte lungi,de sectiune mica, transferul de caldura are loc numai dupa o singura directie; alegând aceasta directie ca axa Ox, ecuatia (1) devine:

.... (3)

care se poate rezolva în conditii la limita temporale si spatiale date.

Sa presupunem ca la unul din capetele barei (x = 0) se produce o variatie periodica cu perioada a temperaturii; în orice punct al barei, temperatura va varia periodic dar amortizat, astfel încât, dupa un timp suficient de mare, temperatura medie din fiecare punct ramâne constanta în timp.