Теплопроводность жидкостей. Если разные части жидкости имеют различную температуру, то происходит перенос энергии от более нагретых слоев к более холодным

Если разные части жидкости имеют различную температуру, то происходит перенос энергии от более нагретых слоев к более холодным. Если обозначить через вектор потока тепла, определяемый как количество тепловой энергии (Дж или кал), переносимое в единицу времени (с) через единицу площади (м²), то для него имеет место закон Фурье

, (2.11)

означающий, что вектор потока тепла пропорционален градиенту температуры. Известно, что вектор градиента

дает направление максимального увеличения температуры, а его проекция на направление в пространстве равна производной по этому направлению. Закон Фурье утверждает, что поток тепловой энергии в любом направлении пропорционален перепаду температур в этом направлении, а знак минус указывает, что тепло передается в направлении, противоположном градиенту температуры, т.е. от более нагретых слоев к более холодным.

Коэффициент , входящий в формулу (2.11), называют коэффициентом теплопроводности. Его размерность такова:

.

В системе СИ коэффициент теплопроводности выражается в :

.

Для воды этот коэффициент равен 0,6 при температуре 20°С, для нефтей он находится в пределах 0,1 - 0,2 . В общем случае коэффициент зависит от температуры, однако во многих случаях его можно считать постоянной величиной.