Добавил:
course-as.ru Авшаров Евгений Михайлович, ejen@course-as.ru Инвестор и Технический директор ООО 'КУРС-АС1', Москва, http://www.course-as.ru, Все наиболее важное обо мне:http://www.course-as.ru/Avsharov.html Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Бычков. Зайцев. Математическое моделирование электромагнитных и гравитационных явлений.pdf
Скачиваний:
273
Добавлен:
24.09.2019
Размер:
5.27 Mб
Скачать

ческих объектов в обычных условиях не применим закон Дальтона: давление смеси идеальных газов равно сумме их парциальных давлений [36, с. 152; 27, с. 34].

Таким образом, в случае сильного различия размеров атомов (молекул)иньютониев ибольших расстояниймежду атомамипо сравнению с размером ньютония хаотическое движение атомов и ньютониев можно изучать практически независимо друг от друга. В частности, смесь ньютониев и макроскопических объектов в этом случае нельзя рассматривать как смесь газов.

Изданноговыводаследует,чтозаметноевоздействиенатермодинамические параметры ньютониев может обеспечить, например, перемещение или вращение материала, в котором эффективное расстояние между его структурными элементами затрудняет движение ньютониев между ними, например, становится сравнимым с характерным расстоянием микрокинетики ньютониев. Поиск или создание таких материалов представляетсяважнойтехническойзадачей,решениекоторойоткроетпуть к овладению новыми эфирными технологиями, в том числе гравитацией.

Отметим, что сейчас хорошо известны способы воздействия на движение ньютониев с помощью магнитных объектов, создающих макроскопическое завихренное течение эфира (магнитов), или заряженных объектов, создающих макроскопическое переносноетечениеэфира.Соответствующиетехнологииширокоиспользуются на практике.

21.6. Теплопередача в твёрдом веществе

Как уже подчёркивалось, тепловое движение атомов, молекул и т. п. в случае их слабого взаимодействия с хаотическим движениемньютониевможнорассматриватьнезависимоотньютониев. Соответствующая теория построена в термодинамике, молекулярно-кинетическом подходе и статистической физике.

333

Однако эти теории не раскрывают механизм обмена кинетической энергией между не контактирующими друг с другом непосредственно электрически квазинейтральными объектами, например, вводят в металле не соответствующие опыту свободные электроны, см. п. 23.2.1, 23.2.2. В теории эфира механизм обмена кинетической энергией не контактирующими объектами имеет простое объяснение как взаимодействие за счёт возникновения направленного течения ньютониев между ними.

Рассмотрим простейшую модель передачи тепла в кристаллической структуре. Будем считать, что температура кристалла определяется хаотическими колебаниями его структурных элементов (атомов или молекул), а кинетическая энергия между структурными элементами кристалла передаётся хаотическими течениями эфира, создаваемыми этими колебаниями (или колебаниями внешних по отношению к кристаллу объектов). Подчеркнём, что здесь речь идёт не о хаотическом движении отдельных ньютониев, а о хаотическом течении их больших совокупностей.

Назовём течение эфира в некоторой достаточно малой области пространства, где это течение имеет определённое направление, тепловым квантом эфира или тепловым квантом. Слово «тепловой» означает здесь малую скорость кванта по сравнению со скоростью света. Хаотическое течение эфира представим в виде набора тепловых квантов.

Если для тепловых квантов выполнен принцип суперпозиции скоростей,например= 0 , течение эфира в них является бездивергентным , то хаотическое движение таких квантов обусловлено не взаимодействием друг с другом, а хаотическим движением их источников. В этом случае тепловые кванты ведут себя подобно вводимому в электронной теории проводимости металлов газу свободных электронов, в котором взаимодействием электронов между собой пренебрегают, а учитывают

334

только их взаимодействие со структурными элементами (ато-

мами) металла [34, п. 147–150, с. 336; 36, с. 376–378].

В данном пункте и в п. 21.7 и 21.8 показано, что эффекты теплопроводности, вязкости и самодиффузии в эфире являются крайне малыми по сравнению с аналогичными эффектами в веществе. Поэтому передача кинетической энергии между структурными элементами кристалла посредством тепловых квантов можетидтипрактическибезеёпотерь.Врезультатееслиэнергия тепловыхквантовнетратитсяна увеличениевнутреннейэнергии структурных элементов, то тепловая кинетическая энергия находящегося в вакууме кристалла теряется в основном за счёт вылета тепловых квантов за его границу. Такой вылет объясняет наблюдаемое в опытах тепловое излучение объектов с позиций теории эфира и возможность практически беспрепятственного

проникновения этого излучения через некоторые преграды.

 

 

 

 

 

̅

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В простейшей модели представим тепловой квант в виде ци-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линдра с радиусом , равным радиусу создающего этот квант

структурного

элемента вещества, и высотой

 

, равной средней

 

тк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

среднего до крайнего

длине пробега структурного элемента от

 

тк

 

 

 

 

положения. Значение

 

 

можно оценить сверху по характерной

 

 

 

 

 

 

 

 

кристаллической решётки, при которой

величине деформации тк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~10 30 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наступает её разрушение. Эта величина обычно имеет масштаб

рывак

 

 

от линейного размера образца, см. например, отно-

шение

абсолютного остаточного удлинения образца после раз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

начальнойдлинев[121,гл.3,табл.3.2–3.22].Поэтому для

неэкстремальных температур

 

является малой долей харак-

терного

расстояния

 

между

элементами кристаллической ре-

 

тк

 

 

 

=

 

 

(253)

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шётки или долей характерного радиуса структурного элемента.

ности

 

 

равна

 

 

 

 

 

 

тк

 

тк

тк

при плот-

Масса эфира в тепловом кванте объёма

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тк

 

, тк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

335

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходя из уравнения (15) для лагранжевой частицы в форме теплового кванта, с помощью рассуждений, использованных при выводекоэффициентатеплопроводностиэфира(244), (245),приходим к аналогичной формуле для коэффициента теплопроводности кристаллической среды, в которой перенос тепла осуществляется тепловыми квантами

 

тк

тк

,тк пт,тк тк

= 3 , ,тк пт,тк ,тк тк,

(254)

,тк = 3 / тк,

пт,тк

х,тк пт

+ 0,тк пт пт,

 

 

 

 

 

х,тк

=

 

3 /

se

,

тк

=

пт,тк

,

 

 

 

 

 

 

 

тк

 

 

 

 

̅

 

 

 

 

няя скорость

 

 

 

 

 

,тк 0,тк

 

 

 

 

 

 

где

, ,тк

,

 

х,тк

,

̅

 

 

,

 

 

– соответственноплотность,сред-

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

хаотического теплового движения, средняя длина свободного пробега, теплоёмкость и средняя скорость направленного движения тепловых квантов. Аналогия с созданием потока газа поршнем позволила взять среднюю скорость хаотиче-

ского движения теплового кванта

 

равной средней квадра-

ратуру .

 

 

 

se

 

тичной скорости хаотического

движения (231) структурного эле-

 

х,тк

 

 

 

 

 

 

 

 

и темпе-

мента кристаллической решётки, имеющего массу

 

Учёт средней скорости направленного движения тепловых квантов будет важен в п. 21.11, 23.5.

Итак, соотношения (254) устанавливают связь макроскопических характеристик тепловых процессов в кристалле с течением эфира.

Оценим коэффициент теплопроводности меди по формуле

(254).

Тепловой квант создаётся сдвигом эфира при хаотическом тепловом колебании структурного элемента кристаллической решётки твёрдого вещества. Эти колебания происходят с разной скоростью, поэтому и генерируемые тепловые кванты имеют

336

разную скорость. Концентрацию тепловых квантов

, ,тк/ тк

оценим в предположении того, что в среднем на один атом меди

приходится порядка одного теплового кванта, который имеет

где концентрация атомов

в , ,тк/ тк

~ Cu

8.5 10

 

[1/см ]

 

среднюю скорость хаотического теплового движения, соответ-

ствующую температуре

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

3

,

рассчитав длину теплового

меди

 

 

рассмотрена в п. 23.6.1, с.

, ,тк/ тк ~ Cu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

441.Справедливость оценки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

можно проверить,

 

 

 

Cu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кванта

 

 

и сравнив её с характер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

=

 

/

 

 

 

 

ным отклонением атома при

тепловых колебаниях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тк

тк тк

 

 

 

 

тк

,

 

 

 

 

 

 

/

 

 

~ 1/

 

находим

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−8

 

~ 1/(

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

при

радиуса атома. Из формулы

(253)

 

 

2

 

 

Cu

 

 

 

~10 30 %

тк

, ,тк

 

 

 

Cu

 

 

 

 

 

тк

 

 

 

тк

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

1.28 10

 

[см]

 

̅~

 

 

 

 

 

Для

 

7.3 10

 

[см]

, Cu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

тк

 

Cu

получаем

тк

 

 

атома

меди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что сопоставимо с расстоянием, проходимым ато-

мом при−9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

генерации теплового кванта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя длина свободного пробега

 

 

 

 

теплового кванта

определяется законом его взаимодействия сткэлементом кристал-

̅

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лической решётки и её геометрией. Задача точного вычисления

тк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– делобудущего,таккактребуетпостроенияэфирноймодели

атома. Сейчас оценим , считая, что скорость теплового кванта

затухает на расстоянииткпорядка характерного размера кристал-

лических гранул в меди

 

тк

 

−4

 

 

.

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅

 

 

[см]

 

7

 

 

 

 

 

 

~ 0.7 10

 

 

 

, что оответствует табличному значению

 

 

 

 

тк,Cu

 

 

, ,тк

тк

пт,тк

тк

 

 

 

 

 

 

 

̅

[эрг/(с ∙

см ∙ К)]

 

 

 

= (

 

/ )

 

 

~ 2.8 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Видемана –

 

 

 

 

, полученному

по

 

формуле тк,Cu ~ 4.01

Франца7

в [121, с. 342]. При сопоставлении следует иметь в виду,

10 [эрг/(с ∙см ∙ К)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что в диапазоне неэкстремальных температур формула Видемана – Франца даёт завышенные значения коэффициента теплопроводности для чистых металлов и заниженные для сплавов, см. детали в [121, с. 339].

Измерение температуры твёрдого тела происходит посредством регистрации энергии, переносимой тепловыми квантами,

337

Соседние файлы в предмете Эфиродинамика