6. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ T ÀI
5.2.CHẤT SIÊU DẪN
5.2.1. Định nghĩa.
Chất siêu dẫn là một trạng thái vật lý phụ thuộc vào nhiệt độ tới hạn, nó cho
phép dòng điện chạy qua trong trạng thái không có điện trở và khi đặt chất siêu dẫn
trong từ trường, từ trường còn bị đẩy ra khỏi nó.
5.2.2. Độ dẫn nhiệt cho chất siêu dẫn.
Ta đã biết, năng lượng nhiệt truyền trong kim loại bằng cả điện tử và photon. Quá trình truyền nhiệt là quá trình va chạm của từng kim loại hạt tải với chính loại đó,
với các loại hạt tải khác, với các hạt sai hỏng mạng và các biên hạt. Cơ chế này phụ
thuộc nhiệt độ, nồng độ, tạp chất và kích thước mẫu. Ở trạng thái siêu dẫn còn phụ
thuộc vào cả từ trường và các xoáy từ. Vì vậy, khó có thể có thể làm sáng tỏ mọi sự đóng góp vào độ dẫn nhiệt của vật trong trạng thái siêu dẫn, mà chỉ có thể xác định được những thành phần tương đối đơn giản và dễ phân tích trong quá trình thí nghiệm.
Các kết quả thực nghiệm cho biết rằng:
Thông thường, độ dẫn nhiệt trong trạng thái siêu dẫn thấp hơn nhiều so với
trạng thái thường. Trong trạng thái siêu dẫn, độ dẫn nhiệt SD giảm mạnh trong vùng nhiệt độ T Tc. Về mặt định lượng có thể giả định theo mô hình hai chất. Bản thân của
nó là: khi nhiệt độ giảm, nồng độ của chất siêu chảy tăng lên (electron super fluid ). Chất siêu chảy điện tử trong Heli lỏng không mang năng lượng cho nên độ dẫn nhiệt bị
giảm xuống theo nhiệt độ. Trong nhiều chất siêu dẫn khi T < Tc độ dẫn nhiệt giảm
xuống sấp xỉ bằng 0.
Như vậy, có thể cho rằng các điện tử siêu dẫn không đóng vai trò trong sự dẫn
nhiệt. Tính chất này đã được áp dụng để chế tạo các công tắc nhiệt siêu dẫn trong kỹ
thuật nhiệt độ thấp.
Trong một số hợp kim hoặc hợp chất siêu dẫn người ta còn quan sát thấy độ dẫn
nhiệt tăng tại vùng chuyển pha, sau đó mới giảm theo nhiệt độ. Hiện tượng này được
Hulm giải thích là: Trong siêu dẫn loại II, quá trình chuyển pha siêu dẫn đã có sự tán
xạ nhẹ của các sóng phonon lên các điện tử làm tăng SD. Các sóng này mất dần theo
KẾT LUẬN
Qua đề tài “Dẫn nhiệt trong các môi trường” giúp ta thấy rõ hơn bản chất dẫn
nhiệt ở ba thể rắn, lỏng và khí trên quan điểm vĩ mô và vi mô. Dẫn nhiệt là dạng truyền
nhiệt năng giữa các nguyên tử hay phân tử của một vật hoặc giữa các vật khi chúng
tiếp xúc với nhau.
Dẫn nhiệt trong chất khí.
- Theo quan điểm vĩ mô: Dẫn nhiệt trong chất khí là sự truyền nhiệt lượng từ
lớp khí nóng hơnsang lớp khí lạnh hơn khi hai lớp khí này tiếp xúc với nhau,
- Theo quan điểm vi mô: Dẫn nhiệt là sự truyền một phần động năng của các (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
phân tử ở lớp khí nóng hơn cho các phân tử ở lớp khí lạnh hơn khi các phân tử ở lớp
khí nóng hơn va chạm (do chuyển động ) vào các phân tử ở lớp khí lạnh hơn.
Hệ số dẫn nhiệt của chất khí tăng khi nhiệt độ tăng. Hệ số dẫn nhiệt không phụ
thuộc vào áp suất. Nếu là môi trường chân không thì hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào áp suất.
Dẫn nhiệt trong chất lỏng (chất lỏng giọt ): là truyền năng lượng của dao động đàn hồi hỗn loạn. Hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng (trừ nước và glyxerin).
Dẫn nhiệt trong vật rắn (kim loại và hợp kim ): chủ yếu là do điện tử tự do có
thể tương tự như khí lý tưởng một nguyên tử. Do chuyển động các điện tử tự do. Hệ số
dẫn nhiệt của kim loại nguyên chất giảm khi nhiệt độ tăng.
Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, năng lượng không tự sinh ra
cũng không tự mất đi, nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Khoa học về
nhiệt động lực học nghiên cứu sự biến đổi năng lượng dưới dạng nhiệt năng với các
dạng năng lượng khác. Dẫn nhiệt không chỉ tìm cách giải thích những nguyên nhân tạo
nên quá trình ấy mà còn dự đoán mức độ trao đổi nhiệt năng sẽ xảy ra. Năng lượng được truyền dưới dạng dòng nhiệt không thể đo lường trực tiếp nhưng có thể xác định được dòng nhiệt thông qua một đại lượng vật lý có thể đo lường được là nhiệt độ.
Dòng nhiệt luôn truyền từ vùng có nhiệt độ cao sang vùng có nhiệt độ thấp nên có thể
tìm nó thông qua sự chênh lệch nhiệt độ.
Đề tài này em chỉ tìm hiểu ở ba thể rắn, lỏng, khí. Nói qua sự dẫn nhiệt trong
Plasma, trạng thái siêu dẫn. Đây là trạng thái mới còn nhiều vấn đề cần tìm hiểu, sau
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thị Bưởi – Nhiệt học và nhiệt động lực học ĐHCT 2008.
2. Trần Văn Cúc - Cơ học chất lỏng, NXB ĐHQG Hà Nội.
3. Halliday- David, Resnick - Robert, Walker - Jearl - Cơ sở Vật lý, tập 3: Nhiệt
học, chủ biên: Ngô Quốc Quýnh, Hoàng Hữu Thư. Người dịch: Nguyễn Viết
Kính.
4. PGS, TS Bùi Hải, Trần Thế Sơn - Kỹ thuật nhiệt, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
5. Vũ Thanh Khiết - Nhiệt độ là gì? NXB giáo dục 1978
6. Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn,Trần Văn Phú - Truyền Nhiệt, NXB giáo dục.
7. PGSTS Nguyễn Huy Sinh - Giáo trình Nhiệt Học, NXB giáo dục.
8. PGSTS Nguyễn Huy Sinh Vật lý siêu dẫn, NXB giáo dục.
9. Hoàng Đình Tín - Cơ Sở Truyền Nhiệt, NXB đại học quốc gia thành phố Hồ
Chí Minh 2002. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
10. Bùi Trọng Tuân- Nhiệt học, NXB ĐHSP.