Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 141

  Т. металлов определяется движением и взаимодействием носителей тока — электронов проводимости. В общем случае для металла коэффициент Т. равен сумме решёточной фононной lреш и электронной lэ составляющих: l = lэ + lреш , причём при обычных температурах, как правило, lэ ³ lреш . В процессе теплопроводности каждый электрон переносит при наличии градиента температуры энергию kT, благодаря чему отношение электронной части коэффициента Т. lэ, к электрической проводимости s в широком интервале температур пропорционально температуре (Видемана — Франца закон ):

где k — Больцмана постоянная , е — заряд электрона. В связи с тем, что у большинства металлов lреш £ lэ , в законе Видемана — Франца можно с хорошей точностью заменить lэ на l . Обнаруженные отклонения от равенства (3) нашли своё объяснение в неупругости столкновений электронов. У полуметаллов Bi и Sb lреш сравнима с lэ , что связано у них с малостью числа свободных электронов.

  Явление переноса теплоты в полупроводниках сложнее, чем в диэлектриках и металлах, во-первых, в связи с тем, что для них существенны обе составляющие Т. (lэ и lреш ), а, во-вторых, в связи со значительным влиянием на коэффициент Т. примесей, процессов биполярной диффузии, переноса экситонов и др. факторов.

  Влияние давления на l твёрдых тел с хорошей точностью выражается линейной зависимостью l от р, причём у многих металлов и минералов l растет с ростом р.

  Лит.: Лыков А. В., Теория теплопроводности, М., 1967; Рейф Ф., Статистическая физика, пер. с англ., М., 1972 (Берклеевский курс физики, т. 5); Робертс Дж., Теплота и термодинамика, пер. с англ., М.—Л., 1950; Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; 3айман Дж., Принципы теории твердого тела, пер. с англ., М., 1966; Киттель Ч., Элементарная физика твердого тела, пер. с англ., М., 1965; Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П., Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, 2 изд., М., 1966.

  С. П. Малышенко.

Теплопродукция

Теплопроду'кция, теплообразование, выработка теплоты в организме в результате энергетических превращений в живых клетках; связана с непрерывно совершающимся биохимическим синтезом белков и др. органических соединений, с осмотической работой (перенос ионов против градиента концентраций), с механической работой мышц (сердечная мышца, гладкие мышцы различных органов, скелетная мускулатура). Даже при полном мышечном покое такая работа в сумме достаточно велика, и человек среднего веса и возраста при оптимальной температуре среды (см. Тепловой комфорт ) освобождает около 1 ккал (4,19 кдж ) на кг массы тела в 1 ч (см. Теплоотдача ). В покое около 50% всей теплоты образуется в органах брюшной полости (главным образом в печени), по 20% в скелетных мышцах и центральной нервной системе и около 10% при работе органов дыхания и кровообращения. Т. называется также химической терморегуляцией.

  У гомойотермных животных Т. на единицу массы тела увеличивается по мере уменьшения его размеров. У мыши, например, Т. на единицу массы тела больше, чем у человека, в 8—10 раз (о Т. у разных животных и человека см. табл. 1 и 2 в ст. Основной обмен ). Резко увеличивается Т. при мышечной работе, достигая 10-кратной от уровня покоя. На 10—20% возрастает Т. в первые часы после приёма пищи (специфически динамическое действие пищи). Кроме того, у человека и гомойотермных животных Т. усиливается при охлаждении. Эта защитная реакция основана на особой сократительной активности скелетных мышц (холодовая мышечная дрожь и терморегуляционный мышечный тонус). Если процессы Т. преобладают над процессами теплоотдачи, наступает перегревание организма . См. также Пойкилотермные животные , Температура тела . Терморегуляция .

  Лит.: Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Иванов К. П., Биоэнергетика и температурный гомеостазис, Л., 1972; Hammel Н., Regulation of internal body temperature, «Annual Review of Physiology», 1968, v. 30; Lehninger A. L., Bioenergetics, N. Y., 1965.

  К. П. Иванов.

Теплорегуляция

Теплорегуля'ция (физиологическое), то же, что терморегуляция .

Теплород

Теплоро'д, гипотетическая тепловая материя (невесомая жидкость), присутствием которой в телах в 18 — начале 19 вв. пытались объяснять наблюдаемые тепловые явления (нагрев тел, теплообмен, тепловое расширение, тепловое равновесие и т. п.). Для этого Т. пришлось приписать необычные свойства: невесомость, наибольшую по сравнению с др. веществами упругость, способность проникать в мельчайшие поры тел и расширять их. В 18 в. для объяснения физических и химических свойств веществ наряду с Т. рассматривали и др. невесомые жидкости (флогистон и др.). Лишь в начале 19 в. было окончательно доказано, что тепловые явления обусловлены хаотическим движением атомов и молекул (см. Тепловое движение ). Особую роль в опровержении теории Т. сыграли опыты Б. Румфорда (1798) и Г. Дэви (1799), доказавших, что нагрев тел может быть осуществлен за счёт механической работы (см. Механический эквивалент теплоты ).

Теплоснабжение

Теплоснабже'ние, снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление , вентиляция , горячее водоснабжение ) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное Т. Система местного Т. обслуживает одно или несколько зданий, система централизованного — жилой или промышленный район. В СССР наибольшее значение приобрело централизованное Т. (в связи с этим термин «Т.» чаще всего употребляется применительно к системам централизованного Т.). Его основные преимущества перед местным Т. — значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счёт автоматизации котельных установок и повышения их кпд); возможность использования низкосортного топлива; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населённых мест.

  Система централизованного Т. включает источник тепла, тепловую сеть и теплопотребляющие установки, присоединяемые к сети через тепловые пункты . Источниками тепла при централизованном Т. могут быть теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), осуществляющие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии (см. Теплофикация ); котельные установки большой мощности, вырабатывающие только тепловую энергию; устройства для утилизации тепловых отходов промышленности; установки для использования тепла геотермальных источников. В системах местного Т. источниками тепла служат печи, водогрейные котлы, водонагреватели (в том числе солнечные) и т. п. Теплоносителями в системах централизованного Т. обычно являются вода с температурой до 150 °С и пар под давлением 0,7—1,6 Мн/м2 (7—16 ат ). Вода служит в основном для покрытия коммунально-бытовых, а пар — технологических нагрузок. Выбор температуры и давления в системах Т. определяется требованиями потребителей и экономическими соображениями. С увеличением дальности транспортирования тепла возрастает экономически оправданное повышение параметров теплоносителя. Расстояние, на которое транспортируется тепло в современных системах централизованного Т., достигает нескольких десятков км. Затраты условного топлива на единицу отпущенного потребителю тепла определяются в основном кпд источника Т. Развитие систем Т. характеризуется повышением мощности источника тепла и единичных мощностей установленного оборудования. Тепловые мощности современных ТЭЦ достигают 2—4 Ткал/ч, районных котельных 300—500 Гкал/ч. В некоторых системах Т. осуществляется совместная работа нескольких источников тепла на общие тепловые сети, что повышает надёжность, манёвренность и экономичность Т.