Если газ неравномерно нагретый, т.е. когда температура в одной части выше или ниже, чем во второй, то происходит выравнивание температуры: более нагретая часть охлаждается, одновременно более холодная нагревается.
Это связано, видимо, с потоком теплоты от более нагретой части газа в более холодной. Это явление возникновения потока теплоты в газе (или жидкости) называют теплопроводностью. В любом теле, в частности в газе, на который не делаются внешние воздействия, теплопроводность приводит к выравниванию температур. Этот процесс, как правило, нестационарный. Однако бывают случаи, когда разница температур искусственно поддерживается постоянной.
Чтобы определить количественные закономерности, характеризующие процесс теплопроводности, рассмотрим относительно простую задачу, по своему характеру аналогичную той, которая рассматривалась при изучении диффузии.
Предположим, что температура газа меняется от точки к точке вдоль какого-либо направления в газе, например вдоль оси х, т.е. является функцией координаты X, тогда как в плоскости, перпендикулярной к этой оси, температура везде одинакова (рис. 5.8). существования градиента температуры является важным условием для возникновения теплопроводности.
Направление потока теплоты совпадает с направлением падения температуры. Если росту координаты х (т.е. dx> 0) соответствует уменьшение температуры (dT <0), то теплота течет в направлении роста х: поток теплоты направлен так, чтобы уменьшить существующий градиент температуры, который его вызвал. Опыт показывает, что поток теплоты Q пропорционален градиенту температуры, площади поверхности, которую пересекает, времени протекания (закон Фурье).