5.Fure qonuni: Issiqlik o ‘tkazuvchanlikning asosiy qonuni Fure qonunidir. 1807 yilda fransuz olimi Fure issiqlik o’tkazuvchanlik jarayonida jism (modda) ning barcha nuqtalarida issiqlik oqimi va temperatura gradiyenti orasidagi o’zaro bog’lanish bir xil qiymatli ekanligini eksperimental isbotladi.
Issiqlik oqimi deb, birlik yuzadan vaqt birligi ichida o’tadigan issiqlik miqdori tushuniladi. O’lchov birligi Vt. Fure qonuniga asosan issiqlik oqimi temperatura gradientiga proporsionaldir: (7-11)
bu yerda: — issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti (Vt/m∙K) bolib, qiymati son jihatdan temperaturalar farqi 10C bo‘lganda devorning birlik qatlamidan vaqt birligi ichida o‘tadigan solishtirma issiqlik miqdoriga teng. Temperatura gradiyenti vektorlar analizida quyidagi hosila bilan aniqlanadi:
(7-12)
Temperatura gradiyentining ma’nosi shuki, temperaturaning bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga o’zgarishining bu nuqtalar orasidagi masofa birligiga nisbatiga teng. Temperatura gradiyentining mavjudligi issiqlik o‘tkazuvchanlik yuzaga kelishining asosiy shartidir.
Issiqlik oqimining yo’nalishi temperaturaning pasayish yo’nalishi bilan mos keladi. Agar x ning (dx>0) ortishiga temperaturaning pasayishi (dT<0) mos kelsa, issiqlik x ning o’sayotgan tomoniga oqayotgan bo’ladi, ya’ni issiqlik oqimi shu oqimni yuzaga keltirgan mavjud temperatura gradiyentini kamaytirish tomoniga yo’nalgan bo’ladi.
Statsionar sharoitlarda gaz orqali vaqt birligida oqib o’tgan Q issiqlik miqdori berilgan temperatura gradiyentini saqlab turgan issiqlik manbai quvvatiga teng. Bu quvvatni (u ko’pincha elektr quvvati bo’ladi) issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyentini eksperimental aniqlashda bevosita o’lchanadi1.
Issiqlik oqimining sirtiy zichligi uchun Fure qonuni (7-13)
Issiqlik ish ko’rinishidagi energiyaning uzatilishi bo’ladi. Issiqlik energiyasining uzatilishi natijasida modda molekulalari qatlamlarida temperaturalar farqi vujudga keladi. Sistemaga berilgan issiqlik miqdori Q harfi bilan belgilanadi. Har bir modda solishtirma yonish issiqligiga ega. Va u q harfi bilan belgilanadi. Moddalarning solishtirma yonish issiqligi shu modda issiqlik miqdorining massasiga nisbati bilan aniqlanadi: (7-14). Issiqlikning yana boshqa bir turi bor. U yashirin issiqlik miqdori deb ataladi. Va o’z nabatida bu issiqlik 2 turga bo’linadi: Solishtirma erish issiqligi (7-15), Bug’ hosil bo’lish solishtirma issiqligi (7-16).
Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyentining ifodasi (7-17)Agar ekanligini hisobga olsak, formulani qayta yozish mumkin: (7-18)