250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 74)

Định luật Fourier về dẫn nhiệt

1822

Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)


 

“Nhiệt không thể tách rời với lửa, hay nét đẹp từ Cõi vĩnh hằng,” Dante Alighieri viết. Bản chất của nhiệt cũng đã cuốn hút nhà toán học Pháp Joseph Fourier, người nổi tiếng với công thức về sự dẫn nhiệt ở các vật liệu rắn. Định luật Dẫn nhiệt của ông nói rằng tốc độ của dòng nhiệt giữa hai điểm trong một vật liệu tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ của hai điểm đó và tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điểm.

Giả sử chúng ta đặt một đầu của một con dao kim loại vào một tách ca cao nóng, thì nhiệt độ của đầu kia con dao bắt đầu tăng lên. Sự truyền nhiệt này là do bởi các phân tử ở đầu nóng trao đổi động năng và các năng lượng dao động của chúng với các vùng lân cận trong con dao thông qua các chuyển động ngẫu nhiên. Tốc độ của dòng năng lượng, có thể nghĩ là “dòng nhiệt”, tỉ lệ với hiệu nhiệt độ tại điểm A và B, và tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa A và B. Điều này có nghĩa là dòng điện sẽ tăng gấp đôi nếu hiệu nhiệt độ tăng gấp đôi hoặc độ dài con dao giảm một nửa.

Giả sử chúng ta đặt U là độ dẫn nhiệt của vật liệu – nghĩa là, số đo khả năng dẫn nhiệt của một vật liệu – thì chúng ta có thể đưa biến này vào Định luật Fourier. Trong số các chất dẫn nhiệt tốt nhất, theo trật tự giá trị độ dẫn nhiệt, là kim cương, ống nano carbon, bạc, đồng, và vàng. Cùng với việc sử dụng các thiết bị đơn giản, độ dẫn nhiệt cao của kim cương thỉnh thoảng được sử dụng để giúp các chuyên gia phân biệt kim cương thật với hàng giả. Kim cương thuộc mọi kích cỡ đều mát tay khi chạm vào là do độ dẫn nhiệt cao của chúng, điều đó có thể giúp lí giải vì sao từ “băng” (ice) hay được dùng để ám chỉ kim cương.

Mặc dù Fourier đã tiến hành công trình nền tảng về sự truyền nhiệt, song ông chưa bao giờ giỏi ở việc điều chỉnh dòng nhiệt cơ thể. Ông lúc nào cũng bị lạnh, kể cả vào mùa hè, nên ông thường mặc vài lớp áo khoác lớn. Trong những tháng cuối đời mình, Fourier thường chui vào trong một cái hộp khi về nhà để giữ nhiệt cho cơ thể yếu ớt của ông.

Quặng đồng thô

Quặng đồng thô. Đồng dẫn nhiệt và dẫn điện đều tuyệt vời.

XEM THÊM. Phân tích Fourier (1807), Động cơ Carnot (1824), Định luật Joule về sự tỏa nhiệt do dòng điện (1840), Cái phích (1892).

Sự truyền nhiệt

Sự truyền nhiệt bởi các phương tiện khác nhau giữa một vai trò thiết yếu trong sự phát triển của các bể nhiệt cho chip máy tính. Trong ảnh này, vật ở giữa là một cái đế hình chữ nhật dùng để truyền nhiệt ra khỏi con chip.

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com