مقاومة الاتصال الحرارية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

تنشأ مقاومة التلامس الحراري (بالإنكليزية: Thermal contact resistance) عند وجود جسمين صلبين في حالة تلامس ، ويكون هذا " الاتصال" غالباً غير كامل فتظهر مقاومة اتصال حراري بين الجسمين .

وجد عملياً أن قيمة الناقلية الحرارية للجملة المكونة من هذين الجسمين تنخفض عن القيمة المحسوبة نظرياً بسبب وجود هذه الممانعة الحرارية.

تكبير تلامس سطحين ، حيث يؤثر عدم التلامس الكامل على مقدار التوصيل الحراري بين الجسمين.

تجري الدراسات حالياً لإيجاد نموذج رياضي قادر على تحديد قيمة هذا الثابت الذي يمكن اعتباره على أنه ظاهرة محلية تتعلق بتعرج وخشونة سطحي التلامس ، بالإضافة إلى لخواص الحرارية للجسمين المتلامسين .

تعريف[عدل]

عند تلامس جسمين مثل A و B في الشكل 1, تنتقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد. وتبين التجربة أن منحنى درجة الحرارة بين الجسمين تتخذ الشكل الموضح تبالتقريب . ونلاحظ انخفاضا مفاجئا في درجة الحرارة عند سطح التلامس . تلك الظاهرة هي نتيجة لما يسمى " مقاومة التلامس الحراري" أو "مقاومة الاتصال الحراري" ,هي خاصية متعلقة بعدم مثالية التلامس . وتعرف مقاومة التلامس الحراري بأنها حاصل قسمة الانخفاض في درجة الحرارة عند سطح التلامس مقسوما على معدل انتقال الحرارة بين الجسمين . [1]

وطبقا قانون فورير يعين انتقال الحرارة بين الجسمين بالمعادلة :

q=-kA\frac{dT}{dx}

حيث:

q كمية الحرارة المنطقلة,
k توصيلية حرارية ,
A مساحة التلامس
dT/dx تدرج درجة الحرارة في أتجاه سريان الحرارة
والاتجاه x هو العمودي عل سطح التلامس.


وبأخذ قانون بقاء الطاقة في الاعتبار ، يُعطى التسريب الحراري بين الجسمين المتلامسين A و B بالمعادلة :

q=\frac{T_1 - T_3}{\Delta x_A/(k_A A)+1/(h_c A) + \Delta x_B/(k_B A)}

ويمكن مشاهدة أن الانتقال الحراري يعتمد على التوصيل الحراري لمادتي الجسمين k_A و k_B , وعل مساحة التلامس A, وعلى مقاومة التلامس الحراري 1/h_c, التي هي مقلوب الناقلية الحرارية h_c.


المراجع[عدل]

  1. ^ Holman، J. P. (1997). Heat Transfer, 8th Edition. McGraw-Hill. 

اقرأ أيضا[عدل]

Science.jpg هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين. ساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.