diss_SCHWAIGER.pdf - OPUS Bayreuth - Universität Bayreuth

5.1 Das Temperaturfeld geheizter Kolloide unter realen Bedingungen
Abbildung 5.3: Farbkodierte Darstellung der Temperaturerhöhung T(R)−T 0 gegenüber
der Referenztemperatur T 0 um eine geheiztes Kolloid (R = 125 nm)
in der Nähe einer Grenzfläche. Die Oberflächentemperatur wurde auf δT(R) =
100 K festgesetzt. Die Grenzfläche befindet sich bei y = 0. Links: Bei konstanter
Wärmeleitfähigkeit im gesamten Raum (auch für y < 0) skaliert das Temperaturfeld
wie im isolierten Fall mit 1/r. Rechts: Bei thermischen Kurzschluss kann das
Temperaturfeld durch die Spiegelladungsmethode berechnet werden. Für Details,
siehe Text.
10 0
+δT
-δT
10 -1
-δT
z
δT / T(R)
10 -2
+δT
(a) Skizze zur Theorie der Spiegelladungsmethode
für die Berechnung des Temperaturfeldes
einer Wärmequelle zwischen zwei unendlich
gut wärmeleitfähigen Platten. δT kennzeichnet
die Differenz zwischen der Oberflächentemperatur
T(R) und der Referenztemperatur
im Unendlichen T 0 . Für weitere Erläuterungen,
siehe Text.
-δT
10 -3
T(ρ=0,z)
T(r) ∝ 1/r
T(ρ,z=0)
0.1 1 10 100
Abstand / µm
(b) Die Differenz der Temperaturfelder
zur Referenztemperatur bezogen
auf die Oberflächentemperatur
im Spezialfall z ′ = 0 in z-Richtung
(schwarz) sowie ρ-Richtung (grün)
sowie zum Vergleich einem 1/r-Feld
(rot).
Abbildung 5.4: Skizze zur Theorie der Spiegelladungsmethode (links) sowie die
berechneten Felder und deren Abweichung zum Idealfall (rechts).
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