Skip to main content
Erschienen in: Journal of Elasticity 2/2014

01.02.2014

A Revised Exposition of the Green–Naghdi Theory of Heat Propagation

verfasst von: Swantje Bargmann, Antonino Favata, Paolo Podio-Guidugli

Erschienen in: Journal of Elasticity | Ausgabe 2/2014

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We offer a revised exposition of the three types of heat-propagation theories proposed by Green and Naghdi. Those theories, which make use of the notion of thermal displacement and allow for heat waves, are at variance with the standard Fourier theory; they have attracted considerable interest, and have been applied in a number of disparate physical circumstances, where heat propagation is coupled with elasticity, viscous flows, etc. (Straughan in Heat waves. Applied mathematical sciences, vol. 177. Springer, Berlin, 2011). However, their derivation is not exempt from criticisms, that we here detail, in hopes of opening the way to reconsideration of old applications and proposition of new ones.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
Here, at variance with what we did when writing (9)–(11) to keep our notation lighter, we have carefully distinguished the heat-influx and free-energy constitutive mappings according to the type of theory they are meant for: e.g., we have written \(\widehat{\psi}_{\text{I}}\) in the case of Type I theory and \(\widehat{\psi}_{\text{II}},\widehat{\psi}_{\text{III}}\) in the other two cases.
 
2
In fact, it would be necessary to take κ≥0 (a reasonable assumption) and κ ⋆⋆=0, an assumption that he have seen to be expedient also to obtain the ‘heat equation’ (39), and that, together with (26)2, would yield (40).
 
Literatur
2.
Zurück zum Zitat Bargmann, S., Steinmann, P.: Classical results for a non-classical theory: remarks on thermodynamic relations in Green–Naghdi thermo-hyperelasticity. Contin. Mech. Thermodyn. 19(1–2), 59–66 (2007) ADSCrossRefMATHMathSciNet Bargmann, S., Steinmann, P.: Classical results for a non-classical theory: remarks on thermodynamic relations in Green–Naghdi thermo-hyperelasticity. Contin. Mech. Thermodyn. 19(1–2), 59–66 (2007) ADSCrossRefMATHMathSciNet
3.
Zurück zum Zitat Bargmann, S., Favata, A., Podio-Guidugli, P.: On energy and entropy influxes in the Green–Naghdi type III theory of heat conduction. Proc. R. Soc. Lond. A (2013). 10.1098/rspa.2012.0705 Bargmann, S., Favata, A., Podio-Guidugli, P.: On energy and entropy influxes in the Green–Naghdi type III theory of heat conduction. Proc. R. Soc. Lond. A (2013). 10.​1098/​rspa.​2012.​0705
4.
Zurück zum Zitat Coleman, B., Noll, W.: The thermodynamics of elastic materials with heat conduction and viscosity. Arch. Ration. Mech. Anal. 13, 167–178 (1963) CrossRefMATHMathSciNet Coleman, B., Noll, W.: The thermodynamics of elastic materials with heat conduction and viscosity. Arch. Ration. Mech. Anal. 13, 167–178 (1963) CrossRefMATHMathSciNet
5.
6.
7.
Zurück zum Zitat Green, A., Naghdi, P.: A demonstration of consistency of an entropy balance with balance of energy. Z. Angew. Math. Phys. 42, 159–168 (1991) CrossRefMATHMathSciNet Green, A., Naghdi, P.: A demonstration of consistency of an entropy balance with balance of energy. Z. Angew. Math. Phys. 42, 159–168 (1991) CrossRefMATHMathSciNet
11.
Zurück zum Zitat Green, A., Naghdi, P.: A new thermoviscous theory for fluids. J. Non-Newton. Fluid Mech. 56(3), 289–306 (1995) CrossRef Green, A., Naghdi, P.: A new thermoviscous theory for fluids. J. Non-Newton. Fluid Mech. 56(3), 289–306 (1995) CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Green, A., Naghdi, P.: An extended theory for incompressible viscous fluid flow. J. Non-Newton. Fluid Mech. 66(2–3), 233–255 (1996) CrossRef Green, A., Naghdi, P.: An extended theory for incompressible viscous fluid flow. J. Non-Newton. Fluid Mech. 66(2–3), 233–255 (1996) CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Liu, I.S.: Method of Lagrange multipliers for exploitation of the entropy principle. Arch. Ration. Mech. Anal. 46, 131–148 (1972) MATH Liu, I.S.: Method of Lagrange multipliers for exploitation of the entropy principle. Arch. Ration. Mech. Anal. 46, 131–148 (1972) MATH
16.
Zurück zum Zitat Liu, I.S.: On the entropy flux/heat flux relation in thermodynamics with Lagrange multipliers. Contin. Mech. Thermodyn. 8, 247–256 (1996) ADSCrossRefMATHMathSciNet Liu, I.S.: On the entropy flux/heat flux relation in thermodynamics with Lagrange multipliers. Contin. Mech. Thermodyn. 8, 247–256 (1996) ADSCrossRefMATHMathSciNet
18.
Zurück zum Zitat Liu, I.S.: Entropy flux relation for viscoelastic bodies. J. Elast. 90, 259–270 (2008) CrossRefMATH Liu, I.S.: Entropy flux relation for viscoelastic bodies. J. Elast. 90, 259–270 (2008) CrossRefMATH
19.
Zurück zum Zitat Liu, I.S.: On entropy flux of transversely isotropic elastic bodies. J. Elast. 96, 97–104 (2009) CrossRefMATH Liu, I.S.: On entropy flux of transversely isotropic elastic bodies. J. Elast. 96, 97–104 (2009) CrossRefMATH
20.
Zurück zum Zitat Müller, I.: The coldness, a universal function in thermoelastic bodies. Arch. Ration. Mech. Anal. 41, 319–332 (1971) CrossRefMATH Müller, I.: The coldness, a universal function in thermoelastic bodies. Arch. Ration. Mech. Anal. 41, 319–332 (1971) CrossRefMATH
21.
Zurück zum Zitat Müller, I.: Die Kältefunktion, eine universelle Funktion in der Thermodynamik viskoser wärmeleitender Flüssigkeiten. Arch. Ration. Mech. Anal. 30, 1–36 (1971) CrossRef Müller, I.: Die Kältefunktion, eine universelle Funktion in der Thermodynamik viskoser wärmeleitender Flüssigkeiten. Arch. Ration. Mech. Anal. 30, 1–36 (1971) CrossRef
22.
23.
Zurück zum Zitat Naghi, G.B., Ortiz, O., Reula, O.: The behaviour of hyperbolic heat equations’ solutions near their parabolic limits. J. Math. Phys. 35 (1994) Naghi, G.B., Ortiz, O., Reula, O.: The behaviour of hyperbolic heat equations’ solutions near their parabolic limits. J. Math. Phys. 35 (1994)
25.
Zurück zum Zitat Podio-Guidugli, P.: Dissipative entropy makes the heat equation hyperbolic. Atti Acc. Pel. Per. 90 (2012) Podio-Guidugli, P.: Dissipative entropy makes the heat equation hyperbolic. Atti Acc. Pel. Per. 90 (2012)
26.
Zurück zum Zitat Podio-Guidugli, P.: On heat propagation in rigid conductors (2012, forthcoming) Podio-Guidugli, P.: On heat propagation in rigid conductors (2012, forthcoming)
27.
Zurück zum Zitat Straughan, B.: Heat Waves. Applied Mathematical Sciences, vol. 177. Springer, Berlin (2011) CrossRefMATH Straughan, B.: Heat Waves. Applied Mathematical Sciences, vol. 177. Springer, Berlin (2011) CrossRefMATH
28.
Zurück zum Zitat von Helmholtz, H.: Studien zur Statik monocyklischer Systeme. Sitz. K. Preuss. Akad. Wiss. Berl. 159–177 (1884) von Helmholtz, H.: Studien zur Statik monocyklischer Systeme. Sitz. K. Preuss. Akad. Wiss. Berl. 159–177 (1884)
Metadaten
Titel
A Revised Exposition of the Green–Naghdi Theory of Heat Propagation
verfasst von
Swantje Bargmann
Antonino Favata
Paolo Podio-Guidugli
Publikationsdatum
01.02.2014
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Elasticity / Ausgabe 2/2014
Print ISSN: 0374-3535
Elektronische ISSN: 1573-2681
DOI
https://doi.org/10.1007/s10659-013-9431-8

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2014

Journal of Elasticity 2/2014 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.