ऊष्मीय चालकता: Difference between revisions

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जो बताता है कि फोनन संख्या अपने संतुलन मूल्य से जितना अधिक विचलित होती है, उतना ही इसका समय परिवर्तन बढ़ जाता है। स्थिर स्थिति की स्थिति और स्थानीय तापीय संतुलन पर हम निम्नलिखित समीकरण प्राप्त करते हैं
जो बताता है कि फोनन संख्या अपने संतुलन मूल्य से जितना अधिक विचलित होती है, उतना ही इसका समय परिवर्तन बढ़ जाता है। स्थिर स्थिति की स्थिति और स्थानीय तापीय संतुलन पर हम निम्नलिखित समीकरण प्राप्त करते हैं
:<math>{\left(\frac{\partial \left(n\right)}{\partial t}\right)}_\text{diff.}=-{v}_{x}\frac{\partial {\left(n\right)}^{0}}{\partial T}\frac{\partial T}{\partial x}\text{.}</math>
:<math>{\left(\frac{\partial \left(n\right)}{\partial t}\right)}_\text{diff.}=-{v}_{x}\frac{\partial {\left(n\right)}^{0}}{\partial T}\frac{\partial T}{\partial x}\text{.}</math>
बोल्ट्जमैन समीकरण के लिए विश्राम समय सन्निकटन का उपयोग करना और स्थिर-अवस्था स्थितियों को मानना, फ़ोनन तापीय चालकता λ<sub>L</sub> निर्धारित किया जा सकता है। λ के लिए तापमान निर्भरता<sub>L</sub> प्रक्रियाओं की विविधता से उत्पन्न होता है, जिसका λ के लिए महत्व है<sub>L</sub> ब्याज की तापमान सीमा पर निर्भर करता है। माध्य मुक्त पथ एक कारक है जो λ के लिए तापमान निर्भरता निर्धारित करता है<sub>L</sub>, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण में कहा गया है
बोल्ट्जमैन समीकरण के लिए विश्राम समय सन्निकटन का उपयोग करना और स्थिर-अवस्था स्थितियों को मानना, फ़ोनन तापीय चालकता λ<sub>L</sub> निर्धारित किया जा सकता है। λ के लिए तापमान निर्भरता<sub>L</sub> प्रक्रियाओं की विविधता से उत्पन्न होता है, जिसका λ के लिए महत्व है<sub>L</sub> ब्याज की तापमान सीमा पर निर्भर करता है। माध्य मुक्त पथ एक कारक है जो λ के लिए तापमान निर्भरता निर्धारित करता है<sub>L</sub>, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण में कहा गया है।
:<math>{\lambda}_{L}=\frac{1}{3V}\sum _{q,j}v\left(q,j\right)\Lambda \left(q,j\right)\frac{\partial}{\partial T}\epsilon \left(\omega \left(q,j\right),T\right),</math>
:<math>{\lambda}_{L}=\frac{1}{3V}\sum _{q,j}v\left(q,j\right)\Lambda \left(q,j\right)\frac{\partial}{\partial T}\epsilon \left(\omega \left(q,j\right),T\right),</math>
जहां Λ फोनन के लिए औसत मुक्त पथ है और <math>\frac{\partial}{\partial T}\epsilon</math> ताप क्षमता को दर्शाता है। यह समीकरण पिछले चार समीकरणों को आपस में जोड़ने और उसे जानने का परिणाम है <math>\left \langle v_x^2\right \rangle=\frac{1}{3}v^2</math> क्यूबिक या आइसोट्रोपिक सिस्टम के लिए और <math>\Lambda =v\tau </math>.<ref name="ssp">
जहां Λ फोनन के लिए औसत मुक्त पथ है और <math>\frac{\partial}{\partial T}\epsilon</math> ताप क्षमता को दर्शाता है। यह समीकरण पिछले चार समीकरणों को आपस में जोड़ने और उसे जानने का परिणाम है <math>\left \langle v_x^2\right \rangle=\frac{1}{3}v^2</math> क्यूबिक या आइसोट्रोपिक सिस्टम के लिए और <math>\Lambda =v\tau </math>.<ref name="ssp">
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|isbn=978-3-540-93803-3
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}}</ref>
}}</ref>
कम तापमान (< 10 K) पर एनामोनिक इंटरेक्शन औसत मुक्त पथ को प्रभावित नहीं करता है और इसलिए, थर्मल प्रतिरोधकता केवल उन प्रक्रियाओं से निर्धारित होती है जिनके लिए क्यू-संरक्षण धारण नहीं करता है। इन प्रक्रियाओं में क्रिस्टल दोषों द्वारा फ़ोनों का बिखरना, या उच्च गुणवत्ता वाले एकल क्रिस्टल के मामले में क्रिस्टल की सतह से बिखरना शामिल है। इसलिए, तापीय चालकता क्रिस्टल के बाहरी आयामों और सतह की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। इस प्रकार, λ की तापमान निर्भरता<sub>L</sub> विशिष्ट ऊष्मा द्वारा निर्धारित होता है और इसलिए T के समानुपाती होता है<sup>3</उप>।<ref name=ssp/>


फोनोन क्वासिमोमेंटम को ℏq के रूप में परिभाषित किया गया है और यह सामान्य गति से भिन्न है क्योंकि यह केवल एक मनमाना पारस्परिक जाली वेक्टर के भीतर परिभाषित किया गया है। उच्च तापमान (10 K < T < Θ) पर, ऊर्जा का संरक्षण <math>\hslash {\omega}_{1}=\hslash {\omega}_{2}+\hslash {\omega}_{3}</math> और क्वासिमोमेंटम <math>\mathbf{q}_{1}=\mathbf{q}_{2}+\mathbf{q}_{3}+\mathbf{G}</math>, जहां क्यू<sub>1</sub> घटना फोनन और क्यू की तरंग वेक्टर है<sub>2</sub>, क्यू<sub>3</sub> परिणामी फ़ोनों के वेव वैक्टर हैं, ऊर्जा परिवहन प्रक्रिया को जटिल बनाने वाला एक पारस्परिक जाली वेक्टर जी भी शामिल हो सकता है। ये प्रक्रियाएं ऊर्जा परिवहन की दिशा को भी उलट सकती हैं।
कम तापमान (< 10 K) पर एनामोनिक इंटरेक्शन औसत मुक्त पथ को प्रभावित नहीं करता है और इसलिए, थर्मल प्रतिरोधकता केवल उन प्रक्रियाओं से निर्धारित होती है जिनके लिए क्यू-संरक्षण धारण नहीं करता है। इन प्रक्रियाओं में क्रिस्टल दोषों द्वारा फ़ोनों का बिखरना, या उच्च गुणवत्ता वाले एकल क्रिस्टल के मामले में क्रिस्टल की सतह से बिखरना शामिल है। इसलिए, तापीय चालकता क्रिस्टल के बाहरी आयामों और सतह की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। इस प्रकार, λ की तापमान निर्भरता<sub>L</sub> विशिष्ट ऊष्मा द्वारा निर्धारित होता है और इसलिए T<sup>3</sup> के समानुपाती होता है।<ref name="ssp" />


इसलिए, इन प्रक्रियाओं को Umklapp बिखरने (U) प्रक्रियाओं के रूप में भी जाना जाता है और केवल तभी हो सकता है जब पर्याप्त रूप से बड़े 'q'-वैक्टर वाले फोनन उत्साहित हों, क्योंकि जब तक q का योग न हो<sub>2</sub> और क्यू<sub>3</sub> ब्रिलॉइन क्षेत्र के बाहर के बिंदु संवेग संरक्षित है और प्रक्रिया सामान्य प्रकीर्णन (एन-प्रक्रिया) है। फोनन की ऊर्जा E होने की प्रायिकता Boltzmann बंटन द्वारा दी गई है <math>P\propto {e}^{-E/kT}</math>. यू-प्रक्रिया घटित होने वाले फोनन के लिए तरंग सदिश क्ष होती है<sub>1</sub> यह Brillouin ज़ोन के व्यास का लगभग आधा है, क्योंकि अन्यथा क्वासिमोमेंटम का संरक्षण नहीं किया जाएगा।
फोनोन क्वासिमोमेंटम को ℏq के रूप में परिभाषित किया गया है और यह सामान्य गति से भिन्न है क्योंकि यह केवल एक मनमाना पारस्परिक जाली वेक्टर के भीतर परिभाषित किया गया है। उच्च तापमान (10 K < T < Θ) पर, ऊर्जा का संरक्षण <math>\hslash {\omega}_{1}=\hslash {\omega}_{2}+\hslash {\omega}_{3}</math> और क्वासिमोमेंटम <math>\mathbf{q}_{1}=\mathbf{q}_{2}+\mathbf{q}_{3}+\mathbf{G}</math>, जहां  '''q'''<sub>1</sub> घटना फोनन और '''q'''<sub>2</sub> की तरंग वेक्टर है, '''q'''<sub>3</sub> परिणामी फ़ोनों के वेव वैक्टर हैं, ऊर्जा परिवहन प्रक्रिया को जटिल बनाने वाला एक पारस्परिक जाली वेक्टर जी भी शामिल हो सकता है। ये प्रक्रियाएं ऊर्जा परिवहन की दिशा को भी विपरीत कर सकती हैं।


इसलिए, इन फ़ोनों में ऊर्जा होनी चाहिए <math>\sim k\Theta /2</math>, जो डेबी ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण अंश है जो नए फोनन उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है। इसके लिए संभावना आनुपातिक है <math>{e}^{-\Theta /bT}</math>, साथ <math>b=2</math>. औसत मुक्त पथ की तापमान निर्भरता का एक घातीय रूप है <math>{e}^{\Theta /bT}</math>. पारस्परिक जाली तरंग वेक्टर की उपस्थिति का तात्पर्य शुद्ध फोनन बैकस्कैटरिंग और फोनन और थर्मल ट्रांसपोर्ट के प्रतिरोध से है, जिसके परिणामस्वरूप परिमित λ है<sub>L</sub>,<ref name=Banduru/>क्योंकि इसका मतलब है कि संवेग संरक्षित नहीं है। केवल संवेग गैर-संरक्षण प्रक्रियाएं तापीय प्रतिरोध का कारण बन सकती हैं।<ref name=ssp/>
इसलिए, इन प्रक्रियाओं को उम्क्लप्प (Umklapp) बिखरने (U) प्रक्रियाओं के रूप में भी जाना जाता है और केवल तभी हो सकता है जब पर्याप्त रूप से बड़े 'q'-वैक्टर वाले फोनन उत्साहित हों, क्योंकि जब तक '''q'''<sub>2</sub> का योग न हो और '''q'''<sub>3</sub> ब्रिलॉइन क्षेत्र के बाहर के बिंदु संवेग संरक्षित है और प्रक्रिया सामान्य प्रकीर्णन (एन-प्रक्रिया) है। फोनन की ऊर्जा E होने की प्रायिकता बोल्ट्जमान बंटन द्वारा दी गई है <math>P\propto {e}^{-E/kT}</math>. यू-प्रक्रिया घटित होने वाले फोनन के लिए तरंग सदिश '''q'''<sub>1</sub> होती है यह ब्रिलौइन ज़ोन के व्यास का लगभग आधा है, क्योंकि अन्यथा क्वासिमोमेंटम का संरक्षण नहीं किया जाएगा।


उच्च तापमान (T > Θ) पर, माध्य मुक्त पथ और इसलिए λ<sub>L</sub> एक तापमान निर्भरता टी है<sup>-1</sup>, जो सूत्र से आता है <math>{e}^{\Theta /bT}</math> निम्नलिखित सन्निकटन करके <math>{e}^{x}\propto x\text{ },\text{ }\left(x\right) < 1</math> {{Clarify|reason=e^(x)-1 proportional to x|date=April 2016}} और लेखन <math>x=\Theta /bT</math>. इस निर्भरता को अर्नोल्ड यूकेन | यूकेन के कानून के रूप में जाना जाता है और यू-प्रक्रिया के होने की संभावना के तापमान निर्भरता से उत्पन्न होता है।<ref name=Banduru/><ref name=ssp/>
इसलिए, इन फ़ोनों में ऊर्जा होनी चाहिए <math>\sim k\Theta /2</math>, जो डेबी ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण अंश है जो नए फोनन उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है। इसके लिए संभावना आनुपातिक है <math>{e}^{-\Theta /bT}</math>, साथ <math>b=2</math>. औसत मुक्त पथ की तापमान निर्भरता का एक घातीय रूप है <math>{e}^{\Theta /bT}</math> पारस्परिक जाली तरंग वेक्टर की उपस्थिति का तात्पर्य शुद्ध फोनन बैकस्कैटरिंग और फोनन और थर्मल ट्रांसपोर्ट के प्रतिरोध से है, जिसके परिणामस्वरूप परिमित λ है<sub>L</sub>,<ref name="Banduru" /> क्योंकि इसका मतलब है कि संवेग संरक्षित नहीं है। केवल संवेग गैर-संरक्षण प्रक्रियाएं तापीय प्रतिरोध का कारण बन सकती हैं।<ref name="ssp" />
 
उच्च तापमान (T > Θ) पर, माध्य मुक्त पथ और इसलिए λ<sub>L</sub> एक तापमान निर्भरता टी है<sup>-1</sup>, जो सूत्र से आता है <math>{e}^{\Theta /bT}</math> निम्नलिखित सन्निकटन करके <math>{e}^{x}\propto x\text{ },\text{ }\left(x\right) < 1</math> {{Clarify|reason=e^(x)-1 proportional to x|date=April 2016}} और लेखन <math>x=\Theta /bT</math>. इस निर्भरता को अर्नोल्ड यूकेन | यूकेन के कानून के रूप में जाना जाता है और यू-प्रक्रिया के होने की संभावना के तापमान निर्भरता से उत्पन्न होता है।<ref name="Banduru" /><ref name="ssp" />


तापीय चालकता को आमतौर पर बोल्ट्जमैन समीकरण द्वारा विश्राम समय सन्निकटन के साथ वर्णित किया जाता है जिसमें फोनन स्कैटरिंग एक सीमित कारक है। एक अन्य दृष्टिकोण ठोस पदार्थों में तापीय चालकता का वर्णन करने के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल या आणविक गतिशीलता या मोंटे कार्लो आधारित विधियों का उपयोग करना है।
तापीय चालकता को आमतौर पर बोल्ट्जमैन समीकरण द्वारा विश्राम समय सन्निकटन के साथ वर्णित किया जाता है जिसमें फोनन स्कैटरिंग एक सीमित कारक है। एक अन्य दृष्टिकोण ठोस पदार्थों में तापीय चालकता का वर्णन करने के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल या आणविक गतिशीलता या मोंटे कार्लो आधारित विधियों का उपयोग करना है।
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== भविष्यवाणी ==
== भविष्यवाणी ==
क्योंकि तापीय चालकता लगातार तापमान और पदार्थ संरचना जैसी मात्राओं पर निर्भर करती है, इसे प्रायोगिक मापों की एक सीमित संख्या द्वारा पूरी तरह से चित्रित नहीं किया जा सकता है। ब्याज की भौतिक स्थितियों के तहत प्रायोगिक मूल्य उपलब्ध नहीं होने पर भविष्य कहनेवाला सूत्र आवश्यक हो जाता है। थर्मोफिजिकल सिमुलेशन में यह क्षमता महत्वपूर्ण है, जहां तापमान और दबाव जैसी मात्राएं अंतरिक्ष और समय के साथ लगातार बदलती रहती हैं, और प्रत्यक्ष माप के लिए दुर्गम स्थितियों को शामिल कर सकती हैं।<ref>{{cite journal | last1=Puligheddu | first1=Marcello | last2=Galli | first2=Giulia | title=तरल पदार्थों की तापीय चालकता का परमाणु सिमुलेशन| journal=Physical Review Materials | publisher=American Physical Society (APS) | volume=4 | issue=5 | date=2020-05-11 | page=053801 | issn=2475-9953 | doi=10.1103/physrevmaterials.4.053801| bibcode=2020PhRvM...4e3801P | osti=1631591 | s2cid=219408529 }}</ref>
क्योंकि तापीय चालकता तापमान और सामग्री संरचना जैसी मात्राओं पर लगातार निर्भर करती है, इसे प्रायोगिक मापों की एक सीमित संख्या द्वारा पूरी तरह से चित्रित नहीं किया जा सकता है। ब्याज की भौतिक स्थितियों के तहत प्रयोगात्मक मूल्य उपलब्ध नहीं होने पर भविष्यवाणियां आवश्यक हो जाती हैं। थर्मोफिजिकल सिमुलेशन में यह क्षमता महत्वपूर्ण है, जहां तापमान और दबाव जैसी मात्राएं स्थान और समय के साथ लगातार बदलती रहती हैं और प्रत्यक्ष माप के लिए दुर्गम स्थितियों में शामिल हो सकती हैं।<ref>{{cite journal | last1=Puligheddu | first1=Marcello | last2=Galli | first2=Giulia | title=तरल पदार्थों की तापीय चालकता का परमाणु सिमुलेशन| journal=Physical Review Materials | publisher=American Physical Society (APS) | volume=4 | issue=5 | date=2020-05-11 | page=053801 | issn=2475-9953 | doi=10.1103/physrevmaterials.4.053801| bibcode=2020PhRvM...4e3801P | osti=1631591 | s2cid=219408529 }}</ref>
 
 
=== तरल पदार्थ में ===
=== तरल पदार्थ में ===
सरलतम तरल पदार्थों के लिए, जैसे तनु एकपरमाण्विक गैसों और उनके मिश्रणों के लिए, अब से ही क्वांटम यांत्रिक संगणनाएँ मौलिक परमाणु गुणों के संदर्भ में तापीय चालकता का सटीक अनुमान लगा सकती हैं - अर्थात, तापीय चालकता या अन्य परिवहन गुणों के मौजूदा मापों के संदर्भ के बिना।<ref>{{cite journal | last1=Sharipov | first1=Felix | last2=Benites | first2=Victor J. | title=प्रारंभिक क्षमता के आधार पर महान गैसों के बहु-घटक मिश्रण के परिवहन गुणांक: चिपचिपाहट और तापीय चालकता| journal=Physics of Fluids | publisher=AIP Publishing | volume=32 | issue=7 | date=2020-07-01 | issn=1070-6631 | doi=10.1063/5.0016261 | page=077104| arxiv=2006.08687 | bibcode=2020PhFl...32g7104S | s2cid=219708359 }}</ref> तापीय चालकता के कम घनत्व वाले विस्तार का मूल्यांकन करने के लिए यह विधि चैपमैन-एनस्कॉग सिद्धांत का उपयोग करती है। चैपमैन-एनस्कॉग सिद्धांत, बदले में, इनपुट के रूप में मौलिक अंतर-आणविक क्षमता लेता है, जो एक क्वांटम यांत्रिक विवरण से शुरू से ही गणना की जाती है।
सरलतम तरल पदार्थों के लिए, जैसे तनु एकपरमाण्विक गैसों और उनके मिश्रणों के लिए, अब से ही क्वांटम यांत्रिक संगणनाएँ मौलिक परमाणु गुणों के संदर्भ में तापीय चालकता का सटीक अनुमान लगा सकती हैं - अर्थात, तापीय चालकता या अन्य परिवहन गुणों के मौजूदा मापों के संदर्भ के बिना।<ref>{{cite journal | last1=Sharipov | first1=Felix | last2=Benites | first2=Victor J. | title=प्रारंभिक क्षमता के आधार पर महान गैसों के बहु-घटक मिश्रण के परिवहन गुणांक: चिपचिपाहट और तापीय चालकता| journal=Physics of Fluids | publisher=AIP Publishing | volume=32 | issue=7 | date=2020-07-01 | issn=1070-6631 | doi=10.1063/5.0016261 | page=077104| arxiv=2006.08687 | bibcode=2020PhFl...32g7104S | s2cid=219708359 }}</ref> तापीय चालकता के कम घनत्व वाले विस्तार का मूल्यांकन करने के लिए यह विधि चैपमैन-एनस्कॉग सिद्धांत का उपयोग करती है। चैपमैन-एनस्कॉग सिद्धांत, बदले में, इनपुट के रूप में मौलिक अंतर-आणविक क्षमता लेता है, जो एक क्वांटम यांत्रिक विवरण से शुरू से ही गणना की जाती है।


अधिकांश तरल पदार्थों के लिए, ऐसी उच्च-सटीकता, प्रथम-सिद्धांत संगणना संभव नहीं है। बल्कि, सैद्धांतिक या अनुभवजन्य अभिव्यक्तियों को मौजूदा तापीय चालकता मापों के लिए फिट होना चाहिए। यदि ऐसी अभिव्यक्ति तापमान की एक बड़ी श्रृंखला पर उच्च-निष्ठा डेटा के लिए उपयुक्त है
अधिकांश तरल पदार्थों के लिए, ऐसी उच्च-सटीकता, प्रथम-सिद्धांत संगणना संभव नहीं है। बल्कि, सैद्धांतिक या अनुभवजन्य अभिव्यक्तियों को मौजूदा तापीय चालकता मापों के लिए फिट होना चाहिए। यदि ऐसी अभिव्यक्ति तापमान की एक बड़ी श्रृंखला पर उच्च-निष्ठा डेटा के लिए उपयुक्त है
और दबाव, तो इसे उस पदार्थ के लिए संदर्भ सहसंबंध कहा जाता है। कई शुद्ध सामग्रियों के लिए संदर्भ सहसंबंध प्रकाशित किए गए हैं; उदाहरण [[कार्बन डाइआक्साइड]], [[अमोनिया]] और [[बेंजीन]] हैं।<ref>{{cite journal | last1=Huber | first1=M. L. | last2=Sykioti | first2=E. A. | last3=Assael | first3=M. J. | last4=Perkins | first4=R. A. | title=ट्रिपल प्वाइंट से 1100 K और 200 MPa तक कार्बन डाइऑक्साइड की तापीय चालकता का संदर्भ सहसंबंध| journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data | publisher=AIP Publishing | volume=45 | issue=1 | year=2016 | issn=0047-2689 | doi=10.1063/1.4940892 | page=013102| pmid=27064300 | pmc=4824315 | bibcode=2016JPCRD..45a3102H }}</ref><ref>{{cite journal | last1=Monogenidou | first1=S. A. | last2=Assael | first2=M. J. | last3=Huber | first3=M. L. | title=अमोनिया की ऊष्मीय चालकता के लिए संदर्भ सहसंबंध ट्रिपल-पॉइंट तापमान से 680 K तक और 80 MPa तक दबाव| journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data | publisher=AIP Publishing | volume=47 | issue=4 | year=2018 | issn=0047-2689 | doi=10.1063/1.5053087 | page=043101| bibcode=2018JPCRD..47d3101M | s2cid=105753612 }}</ref><ref>{{cite journal | last1=Assael | first1=M. J. | last2=Mihailidou | first2=E. K. | last3=Huber | first3=M. L. | last4=Perkins | first4=R. A. | title=ट्रिपल प्वाइंट से 725 K और 500 MPa तक बेंजीन की तापीय चालकता का संदर्भ सहसंबंध| journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data | publisher=AIP Publishing | volume=41 | issue=4 | year=2012 | issn=0047-2689 | doi=10.1063/1.4755781 | page=043102| bibcode=2012JPCRD..41d3102A }}</ref> इनमें से कई कवर तापमान और दबाव रेंज हैं जो गैस, तरल और [[सुपर तरल]] चरणों को शामिल करते हैं।
और दबाव, तो इसे उस पदार्थ के लिए संदर्भ सहसंबंध कहा जाता है। कई शुद्ध सामग्रियों के लिए संदर्भ सहसंबंध प्रकाशित किए गए हैं; उदाहरण [[कार्बन डाइआक्साइड]], [[अमोनिया]] और [[बेंजीन]] हैं।<ref>{{cite journal | last1=Huber | first1=M. L. | last2=Sykioti | first2=E. A. | last3=Assael | first3=M. J. | last4=Perkins | first4=R. A. | title=ट्रिपल प्वाइंट से 1100 K और 200 MPa तक कार्बन डाइऑक्साइड की तापीय चालकता का संदर्भ सहसंबंध| journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data | publisher=AIP Publishing | volume=45 | issue=1 | year=2016 | issn=0047-2689 | doi=10.1063/1.4940892 | page=013102| pmid=27064300 | pmc=4824315 | bibcode=2016JPCRD..45a3102H }}</ref><ref>{{cite journal | last1=Monogenidou | first1=S. A. | last2=Assael | first2=M. J. | last3=Huber | first3=M. L. | title=अमोनिया की ऊष्मीय चालकता के लिए संदर्भ सहसंबंध ट्रिपल-पॉइंट तापमान से 680 K तक और 80 MPa तक दबाव| journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data | publisher=AIP Publishing | volume=47 | issue=4 | year=2018 | issn=0047-2689 | doi=10.1063/1.5053087 | page=043101| bibcode=2018JPCRD..47d3101M | s2cid=105753612 }}</ref><ref>{{cite journal | last1=Assael | first1=M. J. | last2=Mihailidou | first2=E. K. | last3=Huber | first3=M. L. | last4=Perkins | first4=R. A. | title=ट्रिपल प्वाइंट से 725 K और 500 MPa तक बेंजीन की तापीय चालकता का संदर्भ सहसंबंध| journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data | publisher=AIP Publishing | volume=41 | issue=4 | year=2012 | issn=0047-2689 | doi=10.1063/1.4755781 | page=043102| bibcode=2012JPCRD..41d3102A }}</ref> इनमें से कई कवर तापमान और दबाव रेंज हैं जो गैस, तरल और [[सुपर तरल|सुपरक्रिटिकल]] चरणों को शामिल करते हैं।


थर्मोफिजिकल मॉडलिंग सॉफ्टवेयर अक्सर उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट तापमान और दबाव पर तापीय चालकता की भविष्यवाणी के लिए संदर्भ सहसंबंधों पर निर्भर करता है। ये सहसंबंध मालिकाना हो सकते हैं। उदाहरण [[संदर्भ प्रस्ताव]] हैं<ref>{{cite journal |url= https://www.nist.gov/srd/refprop|title=NIST संदर्भ द्रव थर्मोडायनामिक और ट्रांसपोर्ट गुण डेटाबेस (REFPROP): संस्करण 10|author=<!--Not stated--> |date=2018-01-01 |journal= Nist|access-date=2021-12-23}}</ref> (मालिकाना) और [[कूलप्रॉप]]<ref>{{cite journal | last1=Bell | first1=Ian H. | last2=Wronski | first2=Jorrit | last3=Quoilin | first3=Sylvain | last4=Lemort | first4=Vincent | title=शुद्ध और छद्म-शुद्ध द्रव थर्मोफिजिकल संपत्ति मूल्यांकन और ओपन-सोर्स थर्मोफिजिकल प्रॉपर्टी लाइब्रेरी कूलप्रॉप| journal=Industrial & Engineering Chemistry Research | publisher=American Chemical Society (ACS) | volume=53 | issue=6 | date=2014-01-27 | issn=0888-5885 | doi=10.1021/ie4033999 | pages=2498–2508| pmid=24623957 | pmc=3944605 }}</ref> (खुला स्त्रोत)।
थर्मोफिजिकल मॉडलिंग सॉफ्टवेयर अक्सर उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट तापमान और दबाव पर तापीय चालकता की भविष्यवाणी के लिए संदर्भ सहसंबंधों पर निर्भर करता है। ये सहसंबंध मालिकाना हो सकते हैं। उदाहरण REFPROP ([[संदर्भ प्रस्ताव|संदर्भ प्रस्ताव)]] हैं<ref>{{cite journal |url= https://www.nist.gov/srd/refprop|title=NIST संदर्भ द्रव थर्मोडायनामिक और ट्रांसपोर्ट गुण डेटाबेस (REFPROP): संस्करण 10|author=<!--Not stated--> |date=2018-01-01 |journal= Nist|access-date=2021-12-23}}</ref> (स्वामित्व) और [[कूलप्रॉप]]<ref>{{cite journal | last1=Bell | first1=Ian H. | last2=Wronski | first2=Jorrit | last3=Quoilin | first3=Sylvain | last4=Lemort | first4=Vincent | title=शुद्ध और छद्म-शुद्ध द्रव थर्मोफिजिकल संपत्ति मूल्यांकन और ओपन-सोर्स थर्मोफिजिकल प्रॉपर्टी लाइब्रेरी कूलप्रॉप| journal=Industrial & Engineering Chemistry Research | publisher=American Chemical Society (ACS) | volume=53 | issue=6 | date=2014-01-27 | issn=0888-5885 | doi=10.1021/ie4033999 | pages=2498–2508| pmid=24623957 | pmc=3944605 }}</ref> (खुला स्त्रोत)।


ग्रीन-कुबो संबंधों का उपयोग करके तापीय चालकता की गणना भी की जा सकती है, जो आणविक प्रक्षेपवक्र के आंकड़ों के संदर्भ में परिवहन गुणांक व्यक्त करते हैं।<ref>{{cite book | last1 = Evans | first1 = Denis J. | last2  = Morriss | first2  = Gary P. | url  = http://www.jstor.org/stable/j.ctt24h99q | title = नोनक्विलिब्रियम तरल पदार्थ के सांख्यिकीय यांत्रिकी| publisher = ANU Press | year  = 2007| jstor = j.ctt24h99q | isbn = 9781921313226 }}</ref> इन अभिव्यक्तियों का लाभ यह है कि वे सामान्य प्रणालियों के लिए औपचारिक रूप से सटीक और मान्य हैं। नुकसान यह है कि उन्हें कण प्रक्षेप पथ के विस्तृत ज्ञान की आवश्यकता होती है, जो केवल कम्प्यूटेशनल रूप से महंगे सिमुलेशन जैसे आणविक गतिशीलता में उपलब्ध है। इंटरपार्टिकल इंटरैक्शन के लिए एक सटीक मॉडल की भी आवश्यकता होती है, जिसे जटिल अणुओं के लिए प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है।<ref>{{cite journal | last1=Maginn | first1=Edward J. | last2=Messerly | first2=Richard A. | last3=Carlson | first3=Daniel J. | last4=Roe | first4=Daniel R. | last5=Elliott | first5=J. Richard | title=कंप्यूटिंग ट्रांसपोर्ट प्रॉपर्टीज के लिए सर्वोत्तम अभ्यास| journal=Living Journal of Computational Molecular Science | publisher=University of Colorado at Boulder | volume=1 | issue=1 | year=2019 | issn=2575-6524 | doi=10.33011/livecoms.1.1.6324| s2cid=104357320 }}</ref>
ग्रीन-कुबो संबंधों का उपयोग करके तापीय चालकता की गणना भी की जा सकती है, जो आणविक प्रक्षेपवक्र के आंकड़ों के संदर्भ में परिवहन गुणांक व्यक्त करते हैं।<ref>{{cite book | last1 = Evans | first1 = Denis J. | last2  = Morriss | first2  = Gary P. | url  = http://www.jstor.org/stable/j.ctt24h99q | title = नोनक्विलिब्रियम तरल पदार्थ के सांख्यिकीय यांत्रिकी| publisher = ANU Press | year  = 2007| jstor = j.ctt24h99q | isbn = 9781921313226 }}</ref> इन अभिव्यक्तियों का लाभ यह है कि वे सामान्य प्रणालियों के लिए औपचारिक रूप से सटीक और मान्य हैं। नुकसान यह है कि उन्हें कण प्रक्षेप पथ के विस्तृत ज्ञान की आवश्यकता होती है, जो केवल कम्प्यूटेशनल रूप से महंगे सिमुलेशन जैसे आणविक गतिशीलता में उपलब्ध है। इंटरपार्टिकल इंटरैक्शन के लिए एक सटीक मॉडल की भी आवश्यकता होती है, जिसे जटिल अणुओं के लिए प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है।<ref>{{cite journal | last1=Maginn | first1=Edward J. | last2=Messerly | first2=Richard A. | last3=Carlson | first3=Daniel J. | last4=Roe | first4=Daniel R. | last5=Elliott | first5=J. Richard | title=कंप्यूटिंग ट्रांसपोर्ट प्रॉपर्टीज के लिए सर्वोत्तम अभ्यास| journal=Living Journal of Computational Molecular Science | publisher=University of Colorado at Boulder | volume=1 | issue=1 | year=2019 | issn=2575-6524 | doi=10.33011/livecoms.1.1.6324| s2cid=104357320 }}</ref>
===ठोस में ===
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== यह भी देखें ==
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* [[थर्मल सुधारक]]
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* [[इलेक्ट्रॉनिक्स में थर्मल प्रतिरोध]]
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*[[thermistor]]
*[[थर्मिस्टर]]
* [[थर्मोकपल]]
* [[थर्मोकपल]]
* [[ऊष्मप्रवैगिकी]]
* [[ऊष्मप्रवैगिकी]]
* [[तापीय चालकता माप]]
* [[तापीय चालकता माप]]
* [[आग रोक धातु]]{{Div col end}}
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==संदर्भ==
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===टिप्पणियाँ===
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===उद्धरण===
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=== स्रोत ===
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* {{cite book | last1=Bird | first1=R.B. | last2=Stewart | first2=W.E. | last3=Lightfoot | first3=E.N. | title=परिवहन घटना| publisher=Wiley | series=परिवहन घटना| volume=1 | year=2006 | isbn=978-0-470-11539-8 | url=https://books.google.com/books?id=L5FnNlIaGfcC }}
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==== स्नातक स्तर के ग्रंथ (इंजीनियरिंग) ====
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*{{Citation|first=William D.|last=Callister|year=2003|title=Materials Science and Engineering - An Introduction|chapter=Appendix B|publisher=John Wiley & Sons|isbn=0-471-22471-5}}
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==== स्नातक स्तर के ग्रंथ (भौतिकी) ====
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*{{Citation|last1 = Reif|first1 = F.|title = Fundamentals of Statistical and Thermal Physics|publisher = McGraw-Hill|year = 1965}}. एक उन्नत उपचार।
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==== स्नातक स्तर के ग्रंथ ====
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*श्रीवास्तव जी.पी. (1990), द फिजिक्स ऑफ फोनन्स। एडम हिल्गर, आईओपी पब्लिशिंग लिमिटेड, ब्रिस्टल
*श्रीवास्तव जी.पी. (1990), द फिजिक्स ऑफ फोनन्स। एडम हिल्गर, आईओपी पब्लिशिंग लिमिटेड, ब्रिस्टल
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==बाहरी संबंध==
==बाहरी संबंध==
*[http://www.thermopedia.com/content/1186/ Thermopedia THERMAL CONDUCTIVITY]
*[http://www.thermopedia.com/content/1186/ Thermopedia THERMAL CONDUCTIVITY]

Revision as of 11:28, 23 December 2022

For तापीय चालकता मान, see तापीय चालकता की सूची.

किसी पदार्थ की ऊष्मीय चालकता उसकी ऊष्मा का संचालन करने की क्षमता का माप है। इसे सामान्यतः , , या द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।

उच्च तापीय चालकता वाले पदार्थों की तुलना में निम्न तापीय चालकता वाले पदार्थों में ऊष्मा का स्थानांतरण कम दर से होता है। उदाहरण के लिए, धातुओं में आमतौर पर उच्च तापीय चालकता होती है और गर्मी का संचालन करने में बहुत कुशल होती है, जबकि विपरीत पदार्थ रॉकवूल या स्टायरोफोम जैसी इन्सुलेट पदार्थ के लिए सही होती है। इसके विपरीत, उच्च तापीय चालकता वाली पदार्थ का व्यापक रूप से हीट सिंक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, और कम तापीय चालकता वाली पदार्थ का उपयोग थर्मल इन्सुलेशन के रूप में किया जाता है। तापीय चालकता के पारस्परिक को तापीय प्रतिरोधकता कहा जाता है।

तापीय चालकता के लिए परिभाषित समीकरण है, जहाँ ऊष्मा प्रवाह है, तापीय चालकता है, और तापमान प्रवणता है। इसे ऊष्मा चालन के लिए फूरियर के निय