Было отмечено ‑ что коэффициент теплопроводности является одной из физических характеристик вещества. Его назначения определяется преимущественно экспериментально рисунок 11.
Рис. 11. Зависимости коэффициентов теплопроводности от температуры:
1- твердый сплав ВК8; 2-сталь40; 4 — алмаз синтетический (значения по осям умножить на 10); 3 — сталь30 Х; 5 — олово; 6,7,8 — быстрорежущие стали Р9К5, Р19К5Ф5, Р18 ; 9 — коррозийно-стойкая сталь 1Х18Н9Т;
10 — жаропрочный титановый сплав ОТ4
Из рисунка видно, что кривые носят сложный вид — одни увеличивают, а другие снижают значение с ростом температуры.
1.7. Термическое сопротивление. Тепловые цепи
В формулу для плоской стенки можно представить в виде:
,
где W — мощность потока, Вт; F — площадь поверхности, через которую передается теплота, м; R — термическое сопротивление стенки, С/Вт; оно аналогично электрическому сопротивлению ; здесь l — длина проводника; S -площадь поперечного сечения, материал которого имеет коэффициент электропроводности.
Тепловые цепи содержат источники истока теплоты, а также тепловые связи между твердыми телами, представляемых в виде термических сопротивлений или емкостей.
Через R1-R2 обозначим термические сопротивления деталей узла тепловым потокам q1 и q2. На основании закона Кирхгофа, который может быть записан как для электрической цепи так и к тепловой.
Рис.13. Узел крепления (а) и соответствующая ему тепловая цепь (б)
На основании закона Кирхгофа, который может быть применён как к электрической цепи, так и к тепловой цепи, можно записать:
,
где R-общее сопротивление цепи; и — термические сопротивления левой и правой ветвей цепи.