2_2_9_Termika-plyny

plochou jednotkového obsahu kolmou ke směru průchodu tepla se nazývá 

hustota tepelného 

toku 

ϕ . Jednotkou hustoty tepelného toku je 1 W.m-2. Pro hustotu tepelného toku platí 

τ

ϕ

∆

⋅

∆

=

∆

Φ

=

S

Q

S

.   

2.2.-57 

Po dosazení za 

Q ze vztahu 2.2.-56 do 2.2.-57 dostaneme 

d

T

d

t

t

d

t

t

∆

⋅

−

=

−

⋅

−

=

−

⋅

=

λ

λ

λ

ϕ

1

2

2

1

.   

2.2.-58 

Při neustáleném vedení tepla je třeba uvažovat diferenciálně malé změny veličin ve vztahu 

2.2.-57. Hustota tepelného toku je pak obecně definována vztahem 

τ

ϕ

d

dS

dQ

dS

d

⋅

=

Φ

=

 a 

využijeme-li vztah 2.2.-58, má 

Fourierův zákon pro neustálené vedení tepla ve směru osy x 

tvar 

dx

dT

⋅

−

=

λ

ϕ

.  

2.2.-59 

( Výraz 

x

x

x

d

∆

=

−

=

1

2

 jsme nahradili 

dx . ) 

Ze všech látek mají největší součinitel tepelné vodivosti kovy. Přitom kov, který je lepším 
elektrickým vodičem, je současně také lepším vodičem tepla (porovnejte např. měď, která má 

400

=

λ

 W.m

-1.K-1, a hliník pro který je 

240

=

λ

 W.m

-1.K-1). Je to způsobeno tím, že 

elektrická i tepelná vodivost je zprostředkována volnými elektrony a jejich počet závisí na 
druhu kovu. 

Experimentálně bylo zjištěno, že podíl součinitele tepelné vodivosti 

λ  a měrné elektrické 

vodivosti 

γ  kovů je pro danou termodynamickou teplotu T pro všechny kovy při nepříliš 

nízkých teplotách přibližně stejný a úměrný této teplotě, 

T

konst

⋅

=

.

γ

λ

. 

2.2.-60 

Tento poznatek se nazývá 

Wiedemannův-Franzův zákon. 

54 

Elektricky nevodivé pevné látky (izolanty) vedou teplo špatně (např. PVC má 

12

,

0

=

λ

 až 0,16 

W.m

-1.K-1, porcelán 

86

,

0

=

λ

 až 1,86 W.m

-1.K-1). Rovněž špatnými vodiči tepla jsou kapaliny 

(např. voda má 

2

,

0

=

λ

 až 0,6 W.m

-1.K-1). Nejmenší součinitele tepelné vodivosti mají plyny