360
Глава 4.
жения электрона составит 115,45 км/с.
Имея в виду, что количество электронов в металле должно быть равно количеству атомов, то их число в единице объема, как
28 29 _3
и атомов, составляет порядка n =10 -10 м . Если бы электронный газ существовал сам по себе, то средняя длина свободного пробега электрона была бы равна
1
I = -, (4.3)
л/2 n ае
где ае _ площадь поперечного сечения электрона, величина которой составляет около 10_30 м2. Следовательно, длина свободного пробега должна была бы иметь величину порядка единиц метров, в то время как расстояние между центрами молекул составляет величину порядка 10_10 м. Это означает, что электроны в металле никак не взаимодействуют между собой, а каждый непрерывно соударяется с поверхностями молекул, около которых он находится, и перемещается между молекулами.
В соответствии с той же электронной теорией уже в современном ее изложении коэффициент теплопроводности металлов и сплавов можно оценить, используя закон Видемана-Франца [7]
k = L0aT, (4.4)
где Lo = 2,445-10_8 Вт. Ом/К2 _ число Лоренца; а Ом- м 1 _ электропроводность; Т _ абсолютная температура.
Это соотношение, утверждающее пропорциональность теплопроводности и проводимости металлов и их сплавов, подтверждено широкой практикой и вошло в справочники как основа, хотя и не всегда точная. Поскольку существуют еще и другие факторы, влияющие на указанное соотношение. Тем не менее, можно утверждать, что электронная теория металлов подтверждена. В соответствии с этой теорией электропроводность равна
361
Эфиродинамическая термодинамика
ne2x
а =
Ше
(4.5)
или для удельного сопротивления
Ше
ne2x
(4.6)
где n - концентрация электронов в единице объема; e - заряд электрона; т - время свободного пробега, те - масса электрона. С ростом температуры частота соударений электрона с поверхностями молекул увеличивается и время свободного пробега соответственно уменьшается. Отсюда и снижение проводимости, и соответствующий рост удельного сопротивления металлов.
Таким образом, совместные представления электронной теории и эфиродинамики позволяют уяснить механизм электропроводности металлов и его связь с теплопроводностью. На этот основной процесс, как и везде, накладываются дополнительные процессы, приводящие к отклонениям от основного закона, которые должны рассматриваться отдельно.
4.3. Эфиродинамический механизм экзотермических ядерных реакций
Атомная энергия - это внутренняя энергия атомного ядра, выделяющаяся при ядерных реакциях [8]. Энергия, которую необходимо затратить для расщепления ядра на составные части.
Как известно, энергия связи ядра складывается из энергии притяжения нуклонов друг к другу под действием ядерных сил и энергии взаимного отталкивания протонов под действием элек¬
