Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 64
Текст из файла (страница 64)
231 Свойства конструкционных материалов лри низких гемлерагурах 2 3.3 Лродолжение табл, З.У Таблица 38 Характеристическая температура Дебая Ов и ковффициеит электронной теплоемкости т для некоторых влементов (3!) и ° ак л .и а: х и ° отл "н а- Элемент Элемент сз их его н о -и а:— х 2,1 3,0 75 95 2 000 Бп Яп (серое) )22 Р! Ап ХЬ 190 2!2 Нб РЬ С (алмаз) С (графит) Элемент Элемент 1,82 405 1,48 233 6,8 165 0,74 250 8,5 7,4 0,72 О,ББ 0,66 1,81 Ы! Сн Еп Аб !п А) Т! Сг Ре Со 420 278 402 467 445 1,46 3,34 1,54 5,0 5,0 465 343 305 225 110 391 П р н м е ч а н н е. Для еверавровонннаового еллава Мтвзв !2! Вр 222 К.
Таблица 39 Функция Дебая В (бо)Т) (43) Р гврзт! Вргт Р 1орГт> р !вр!т! вргт р !вр!т! Вргт вр!т 0,050 О,!50 0,250 0,350 0,450 0,550 0,650 0,750 0,850 0,950 1,050 1,150 1,250 1,350 1 450 %0 1,650 1,750 1,850 1,950 2,050 2,!50 2,250 2,350 2,450 2,550 2,650 2,750 2,850 2,960 3,050 3,!50 3,250 3,350 3,450 3,550 3,650 3,750 3,850 3,950 4,050 4,150 0,999875 0,998876 0,996882 0,993902 0,989948 0,985038 0,979!90 0,972430 0,964787 0,956290 0,946974 0,936875 0,926033 0,914489 0,902286 0,889467 0,876079 0,862168 0,847780 0,832963 0,817763 0,802227 0,786400 0,770327 0,754053 0,737619 0,721067 0,70443б 0,687764 0,671088 О,Б54440 0,637854 0,621359 0,604983 0,588753 0,572692 0,556823 0,541165 0,525736 0,5!0554 0,495631 0,480982 4,250 4,350 4,450 4,550 4,650 4,750 4,850 4,950 5,050 5,150 5,250 5,350 5,450 5,550 5,650 5,750 5,850 5,950 6,050 6,150 6,250 6,350 6,450 6 Д50 6,650 6,750 6,850 6,950 7,050 7,150 7,250 7,350 7,450 7 ое50 7,650 7,750 7,850 7,950 8,050 8,150 8,250 8,350 0,4666!6 0,452544 0,438772 0,425308 0,412157 0,399322 0,386807 0,3746!2 0,362738 0,351186 0,339953 0,329038 0,318438 0,308149 0,298!69 0,288493 0,279!!5 0,270031 0,261234 0,252721 0,244483 0,2365!5 0,2288!1 0,22!364 0,2!4!68 0,207215 0,200500 0,194015 0,187753 0,181709 0,175875 О,!70245 0,164813 0;159572 0,154515 0,149638 0,144933 О,!4039Б 0,136019 0,131798 О,!27727 0,12380! 8,550 8, 650 8,750 8,850 8,950 9,050 9,150 9,250 9,350 9,450 9,550 9,%0 9, 750 9,850 9,950 !0,050 10,150 10,250 10,350 10,450 10,550 10,650 10,750 10,850 10,950 11,050 !1,150 11,250 11,350 11,450 11,550 11,650 11,750 !1,850 1! 950 12,050 !2 150 12„250 12,350 12,450 12,550 0,120014 0,1!6279 0,112750 О,!09443 О,!06166 О,!03005 0,099956 0,097015 0,094177 0,091438 0,088796 0,086245 0,083784 0,081408 0,079!14 0,07Б900 0,074761 0,07269Б 0,070701 0,068774 0,066912 0,065113 0,063374 0,061693 0,060068 0,058497 0,056977 0,055508 0,054086 0,052710 0', 051379 0,05009! 0,048843 0,047636 0,046466 0,045333 0,044236 0,043172 0,042!42 0,041143 0,040!75 0,039236 12,650 12,750 12,860 !2,950 !3,050 13,!50 13,250 13,350 13,450 13,550 13,650 13,750 13,850 !3,950 14,050 14,250 14,350 14,450 14,550 !4,650 14,750 14,850 14,950 15,050 15,150 15,250 !6,350 15,450 15,550 15,650 15,750 15,850 15,950 16,500 17,500 18,500 19,БОО 20,500 21,500 22,500 23,500 24,500 0,038325 0,037442 0,036585 0,035754 0,034947 0,034164 0,033403 0,0326% 0,031948 0,031251 0,030574 0,029916 0,029277 0,028656 0,0274% 0,026893 0,02БЗ38 0,025797 0,025271 0,024759 0,024261 0,023775 0,023303 0,022843 0,022395 0,021958 0,021533 0,021118 0,0207Ь4 0,020321 0,019937 0,019563 0,019197 0,017343 0,014539 0,012307 0,010510 0,009046 0,007841 0,006842 0,006416 0,005757 Равд.
3 232 Тзллообмен в злензнтах сэерхпрозодди(их систем Яж/(лг л) .ж' а77 ув х и а я уг ж аа ха л Рис. 3.10. Зависимость удельной теплоемкостн некоторых металлов и сверхпроводииков от температуры [2). ннн тепдопроводность Механизм передачи теплоты. Теплота в твердых телах при низких температурах может переноситься двумя путями: тепловыми иолебаииями взаимосвязанных атомов твердого тела (решеточная или фононная тляходроеодность) и электрояами проводимости (электронная тедлолроводность) В первом случае распространение колебаний (а следовательно, и перенос теплоты) происходит благодаря действующим в материале межатомиым силам. В кристаллическом твердом теле такие колебания можно рассматривать как волны смещения, проходящие через тело.
При высоких температурах решеточная теплопроводяость ограничена главным образом взаимодействием между самими волнами ,(фоцоками), которое возникает вследствие аигармоиической связи между колеблющимися атомами, Для сильно неупорядоченных твердых веществ Преобладает рассеиние решеточных волн иа различного рода дефектах решетки и химических примесях. Прн низких температурах основная доля тепяового сопротивления определяется рассеянием фоиоиов на границах образцов (дли достаточно чистых веществ) н рассеянием на границах зерен, дислокацяях, точечных дефектах дяя твердых веществ, имеющих значительное откяоиение от идеальных кристаллических тел.
В случае переноса теплоты электронами теплопроводиость опредеяяегся рассеянием электронов проводимости на тепловых колебаниях решетки Л7 и иа несовершенствах решетки )ю — атомах примеси и дефектах структуры (последний вид рассеяния наиболее существен при низких температурах). У иеметаллических материалов при низких температурах теплота переносится только посредством колебаний атомов, у металлов — как решеточными волнами, так и электронами проводимости, причем в механизме теплоцроводиости чистых металлов электронная составляющая значительно превышает фоиоииую.
Коэффициент теплопроводиостн металлов. Количественной теории теплопроводиости иа сегодня ие существует, Это связаио со сложимми, ие поддающимися аналитическому описанию механизмами рассеяния фоиоиов и электронов иа примесях н атомах, внедренных в решетку, иа вакансиях и дислокациях. Справочные данные могут служить лишь для весьма приближенных оценок, поскольку ие представляется возможным простым способом и с необходимой точностью определить физическую и химическую чистоту образца, коэффициент теплопроводиости которого очень чувствителен при низких температурах к содержанию примесей и характеру их распределения в металле. На рис.
3.11 приведены температурные зависимости теплопроводности для различных образцов меди, отличающихся химической чистотой. Как следует из рис. 3.11, теплопроводиость при высоких температурах слабо зависит от чистоты металла. В области же низких температур отличие в значениях Л весьма велико. зг( «! ю ма нуа у ш аа уээ к лю Рис. 3.11. Теплопроводиость медных образ- цов (37). ( — частота 99,999яь стсжжакный; У вЂ” слачаннмй, чистота 99.9ав, баа кислорода, отожжанный; 3— чистота 99,999аз, хслодаообработакный; 4 — алактрслнтнчаска» медь, частота 99,9ай (трубки, листы н нластннкн); 6 — лагкообрабатывасмый, с крм. масью таллура 99ьо,бай тс (обработанные старжнн н нсласыц б — чистый он+О,обага Ра, отожжавный; 7 — раскнсланный фосфором.
чистота 99,999,(% Р (трубки, листы н лслосмк 4 З.З Свойства конструкционных материалов при низких температурит 233 2. Подсчитывают значение теплового сопротивления йт =ривввв/(2,45 10"вХ Х295) м К/Вт или как йт =!/Лввв из справочных даннмх по известному значению теплопроводности при комнатной температуре (табл. 3.10). 3. Определяют удельное электрическое сопротивление при гелиевой температуре рвс/(в/(!/В) и затем для каждой необходимой температуры вычисляют значение теплового сопротивлении йг„ обусловленного искажениями решетки; йт,=р,/(2,45 !О-'Т), 4 Подсчитывают значение сопротинления В'ь обусловленного тепловыми колебаниями, используя данные табл. 3.11 или рнс. 3.12.
Удельное электрическое сопротивление р я электронная теплопроводность Л, связаны соотношением Видсмана †Франца †Лоренца: Ле РЛе = =ЕТ, о (3. 5) где Š— число Лоренца, которое в области высоких температур Т)Во и при очень низких температурах ТвсВа (практически ниже 10 К) постоянно и равно Е=2,45Х Х16-в В'/К', о — влектропроводноств, Использование соотношения (3.5) позволяет с приемлемой для практических расчетов точностью (в худшем случае ЗО— 40в)в) определять теплопроводность чистых металлов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
