מלבד חוק פורייה המשתמש בשטף החום ונגזרת חלקית, ניתן גם למדוד את המוליכות התרמית של אובייקט נתון על ידי שימוש בשיטת הדיסק, שנוסחה על ידי לי, ובשיטת הבר על ידי סירל.
במונחים של פיזיקה, מוליכות תרמית מתייחסת לתכונה של חומרים להובלת חום ואנרגיה תרמית. מוליכות תרמית היא מושג שימושי בגלל מגוון יישומים. ניתן להשתמש באובייקטים עם מוליכות תרמית גבוהה להעברת חום או לאפשר להישאר בחום באובייקט נתון. לנחושת, למשל, מוליכות תרמית גבוהה, ולכן סוג זה של מתכת נחשב לאחד החומרים הטובים ביותר לסירים ומחבתות. מצד שני, מוליכות תרמית נמוכה יעילה לבידוד, או לשמור על חום של אובייקט בטמפרטורה קבועה לאורך תקופות זמן ארוכות, או קר על פני פרקי זמן ארוכים. כך תוכל לחשב מוליכות תרמית של אובייקט.
נגזרת חלקית. ישנם שני נתונים עיקריים שעליך להשיג תחילה לפני חישוב המוליכות התרמית של חומר או חומר נתון. הראשון הוא הנגזרת החלקית, והשני הוא שטף החום. הנגזרת החלקית היא הערך של משתנה נתון כאשר המשתנים האחרים מוחזקים בקצב קבוע. ניתן לעשות זאת באמצעות התפלגות חום וטמפרטורה חד כיוונית, כאשר x הוא המשתנה שאת הנגזרת החלקית שלו אתה מחפש. עם זאת, זכור כי זה יעיל רק כאשר מחפשים נגזרים חלקיים במישורים. לסוגים אחרים של התפלגות, כגון התפלגויות כדוריות או רדיאליות, יהיו קואורדינטות שנגזרותם החלקית יחושבו באמצעות סוגים אחרים של שיטות.
שטף חום. לאחר מכן קח את שטף החום. בבית הספר, שטף החום ניתן בדרך כלל במשוואות, שיאפשרו לך להמשיך לשלב הבא. במעבדות ובעת ביצוע ניסויים, עם זאת, תצטרך להשיג את שטף החום בעצמך. קבלת הערך של שטף החום יכולה להיעשות באמצעות הפלטה השמורה. זהו מכשיר שיחמם את זרימת החומר הנתון בעובי מסוים. מנגנון הכירה שומר הוא גם מאוד שימושי פישוט שטף החום, שכן הוא יכול רק למדוד שטף חום במונחים של אחד ממדי זרימת חום יציבה. משמעות הדבר היא שטף החום הופך ליניארי, שקל יותר למדוד אותו.
כדי לחשב את ערך המוליכות התרמית, יהיה עליכם להחליף את המשתנה q בערך שטף החום.
חוק פורייה. כאשר שטף החום והנגזרת החלקית מוכנים, כעת ניתן להשתמש בחוק פורייה לחישוב המוליכות התרמית של החומר. הנוסחה לחוק פורייה היא q "= - kdT / dx. כדי לחשב את ערך המוליכות התרמית, תצטרך להחליף את המשתנה q בערך שטף החום. החלף את ערך dT / dX בערך הנגזרת החלקית, ו אתה אמור להיות מסוגל לקבל את הערך עבור k, שהוא המוליכות התרמית, באמצעות חלוקה פשוטה ושינוי מתמטי.
יש לזכור כי ישנן גם דרכים אחרות למדידת מוליכות תרמית של אובייקט נתון. סוג המדידה והנוסחאות בהן תשתמש ישתנו בהתאם לחומרים בהם אתה משתמש ולרמת הדיוק שאליה אתה מכוון. מלבד חוק פורייה המשתמש בשטף החום ונגזרת חלקית, ניתן גם למדוד את המוליכות התרמית של אובייקט נתון על ידי שימוש בשיטת הדיסק, שנוסחה על ידי לי, ובשיטת הבר על ידי סירל.
