Сборник задач по физике Курс лекций по физике Оптика Кинематика Теплопроводность Купить огнестойкие костюмы delfin37.ru/specodezhda-dlya-zashity/odezhda-ognestojkaya/.

Лекции по физике теория газов

Теплопроводность тел зависит от природы вещества, его структуры, температуры и других факторов, а численно она определяется величиной коэффициента теплопроводности . Наибольшей теплопроводностью обладают серебро, медь, золото, алюминий (λ = 410, 395, 300 и 210 Вт/(мК), соответственно). Следует подчеркнуть, что на величину λ, металлов существенное влияние оказывает наличие даже очень небольших примесей других веществ. Например, при наличии в меди даже следов мышьяка теплопроводность ее уменьшается до λ = 142 Вт/(мК). Опыты показывают, что с увеличением температуры металлов λ незначительно уменьшается.

Коэффициент теплопроводности капельных жидкостей лежит в диапазоне 0,08 – 0,7 Вт/(мК). С увеличением температуры у большинства жидкостей λ уменьшается. Исключение составляют вода и глицерин. Газы имеют очень малую теплопроводность (λ = 0,005 … 0,4 Вт/(мК)), которая с увеличением температуры заметно увеличивается. Изменение давления мало влияет на величину λ. Некоторое влияние обнаруживается только при очень значительном увеличении давления или в очень разреженных газах.

Неметаллические твердые тела могут иметь различную теплопроводность (λ = 0,02 … 4,0 Вт/(мК)). Среди них особый интерес представляют строительные и теплоизоляционные материалы, большинство которых имеют капиллярно-пористую структуру и это усложняет механизм процессов, включая сюда и радиационно-конвективный теплообмен в порах. Поэтому при оценке теплопроводности таких материалов должны учитываться его плотность, влажность и пористость. С увеличением пористости, уменьшением плотности и влажности коэффициент теплопроводности таких материалов уменьшается. При увеличении температуры таких материалов коэффициент теплопроводности их заметно увеличивается. Материалы с λ < 0,25 Вт/(мК) часто применяют в качестве теплоизоляторов. Значения коэффициентов теплопроводности λ обычно определяют опытным путем на специальных экспериментальных установках [14].

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Вещества и материалы

Теплопроводность, Вт/(мD К)

Металлы

Алюминий

205

Бронза

105

Висмут

8,4

Вольфрам

159

Железо

67

Золото

287

Кадмий

96

Магний

155

Медь

389

Мышьяк

188

Никель

58

Платина

70

Ртуть

7

Свинец

35

Цинк

113

Другие материалы

Асбест

0,08

Бетон

0,59

Воздух

0,024

Гагачий пух (неплотный)

0,008

Дерево (орех)

0,209

Магнезия (MgO)

0,10

Опилки

0,059

Резина (губчатая)

0,038

Слюда

0,42

Стекло

0,75

Углерод (графит)

15,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все газы очень медленно передают теплоту. Теплопроводность жидкостей (кроме жидких металлов) занимает промежуточное положение между теплопроводностью твердых тел и газов. Тела и вещества, медленно передающие теплоту, называются теплоизоляторами. К ним, например, относятся пенопласт, мех, вата, поролон, синтепон и др. Тела и вещества, быстро передающие теплоту, называюся теплопроводниками. К ним, в первую очередь, относятся все металлы – в твердом и жидком состоянии.

p-n-переход 

 Во многих областях современной электроники большую роль играет контакт двух полупроводников с n- и p- типами проводимости. Такой контакт называется p-n-переходом. Он обладает односторонней проводимостью. Существует теория контактных явлений. Из-за недостатка времени ограничимся качественными объяснениями.

 


При контакте разных полупроводников происходит диффузия носителей тока - электронов или дырок - из области, где их больше, в область, где их меньше. В связи с этим возникает поляризация образца в области контакта и, соответственно, возникает контактное электрическое поле с напряжённостью Ек , направленное от электронного к дырочному полупроводнику (см. рис. 6а). Вследствие этого переходная область будет сильно обеднена: правая граница - электронами проводимости, а левая - дырками. Поэтому электрическое сопротивление переходного слоя возрастает. При наложении внешнего поля , направленного от электронного полупроводника к дырочному

(+ -) результирующая напряженностьбудет усиливаться, что приведет к дальнейшему обеднению переходного слоя носителями тока (электронами и дырками) и сопротивление его еще больше возрастает. Практически ток через контакт не пойдет (см. рис. 6б, левый участок зависимости I от U ). Если внешнее поле направлено против , то достаточно небольшого поля , чтобы оно скомпенсировало поле . Тогда электроны проводимости и дырки будут беспрепятственно проникать в переходный слой и сопротивление его практически исчезнет. Ток через контакт будет проходить  (см. рис. 6б , правый участок зависимости I от U ). Зависимость силы тока I от напряжения U называется вольтамперной характеристикой р-n перехода (см. рис. 6б). Неодинаковость сопротивления р-n перехода в прямом и обратном направлениях позволяет использовать р-n переходы для выпрямления переменного тока в выпрямителях, детекторах и т.д. Полупроводниковое устройство, содержащее р-n переход называется полупроводниковым или кристаллическим диодом. Полупроводниковые триоды (транзисторы) используют р-n-р или n-р-n переходы. 

Количество теплоты. Единицы измерения количества теплоты. Количество теплоты - энергия, которую тело теряет или получает при теплопередаче. Единица измерения: Джоуль, по определению. Опыт: Количество теплоты, необходимое для нагревания тела (или выделяемое им при остывании), зависит: " от рода вещества, из которого состоит тело, " от массы этого тела, " от величины изменения его температуры.
На главную