Vierte Vorlesung.
Wärraeleitung in einem cylindrischen Stabe von endlichem, rechtwinkligem
Querschnitt. — Zerlegung in drei Differentialgleichungen. — Vorgänge für späte
Zeiten. — Die isothermen Flächen sind concentrische Kugeln. — Wärmeleitung
in einem krystallinischen Medium. — Vereinfachung der Differentialgleichung
durch passende Wahl der Coordinaten. — Die isothermen Flächen sind ähnliche
Ellipsoide. — Wärraeleitung in einer Krystallplatte.
§ 1.
Wir wollen das Problem der Wärmebewegung in einem Stabe
von speciell rechteckigem Querschnitt noch von einer anderen
Seite aus angreifen, indem wir von dem Falle ausgehn, dass die
Dimensionen des Querschnitts endlich sind.
Wir gehen aus von der Gleichung
3# 2 ( d — 1^1
dt W "t“ dy %
und der Bedingung, dass für die Oberfläche
Der Anfangspunkt der x, y, z sei der eine Eckpunkt des rechtwink
ligen Parallelepipedons, die Achsen parallel den Kanten, deren Längen
r, 1", l seien. Wir suchen zunächst eine particuläre Lösung und
setzen
-9- = er-ß*Z'Z"Z,
wo Z' nur von x, Z" nur von y : Z nur von z abhängen soll. Diese
Lösung in unsere Differentialgleichung eingesetzt, ergiebt
fd?Z^ WZ" d*Z\
0=ß + a‘\^-+ -fr- + ™)i
eine Gleichung, die nur dann für alle Werthe der Veränderlichen
gelten kann, wenn alle darin vorkommenden Grössen constaut sind.
Setzen wir also