soojusjuhtivus

Selgitame, mis on soojusjuhtivus ja milliseid meetodeid see omadus kasutab. Samuti teie mõõtühikud ja näited.

Soojusjuhtivus on teatud materjalide omadus, mis on võimelised soojust edasi kandma.

Mis on soojusjuhtivus?

Soojusjuhtivus on teatud materjalide omadus, mis on võimeline soojust edasi kandma soojust, see tähendab, et võimaldada läbipääsu Kineetiline energia selle molekulidest teistele külgnevatele ainetele. See on intensiivne suurus, mis on vastupidine termilisele takistusele (mis on teatud materjalide vastupidavus soojuse ülekandele nende kaudu molekulid).

Selle nähtuse seletus peitub selles, et materjali kuumenemisel suurendavad selle molekulid selle kineetilist energiat, see tähendab, et nad suurendavad selle agitatsiooni. Molekulid on seega võimelised seda lisaenergiat jagama, põhjustamata liigutused globaalne asja (selle poolest, et see erineb soojuskonvektsioonistvedelikud Ygaasid), on see võimsus väga suur metallid ja pidevates kehades, üldiselt ja väga madalas polümeerid ja muud isolatsioonimaterjalid, nagu klaaskiud.

Materjali soojusjuhtivus arvutatakse koefitsiendi (mida nimetatakse λ-ks) põhjal ja see on olenevalt selle molekulaarsest olemusest erinev. See arvutus tehakse järgmise valemi alusel:

λ = q / grad. T

kus mida on soojusvoog ühiku kohta ilm ja ala jagrad.T on gradient temperatuuri.

Mida suurem on materjali soojusjuhtivus, seda parem on see soojusjuht ja mida madalam see on, seda isoleerivam on materjal. Temperatuur, konvektsioon,elektrijuhtivus ja materjali faasimuutused mõjutavad kõik soojusjuhtivusteguri tulemust.

Soojusjuhtimise meetodid

Juhtivus toimub siis, kui soojus kandub kontakti kaudu ühelt kehalt teisele.

Looduses on kolm soojusülekande meetodit: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus.

  • Sõitmine. See tekib siis, kui soojus kandub ühest erineva temperatuuriga kehast teise pelgalt kontakti kaudu, ilma et tekiks nihe mateeriast.
  • Konvektsioon. See tekib liikumise kaudu osakesed ainest, mis edastab soojust, seega peab see alati olema vedelik (vedelik või gaas) kas loomuliku või sunnitud liikumise teel.
  • Kiirgus. See tekib siis, kui soojus kandub üle kahe vahel tahke erinevatel temperatuuridel ilma kontaktpunktita või tahke juhita nende vahel. Soojus edastatakse elektromagnetlainete emissioonina valguse kiirus.

Soojusjuhtivuse mõõtühikud

Soojusjuhtivust mõõdetakse vastavalt Rahvusvaheline süsteem, suhtest W / (K.m), kus W on vatti, K kelvin ja m, meetrit. See ühik on võrdne džauliga meeter sekundis kelvini kohta (J / m.s.K).

Soojusjuhtivus 1 vatt meetri kohta kelvini kohta tähendab, et üks džaul (J) soojust levib läbi materjali, mille pindala on 1 m2 ja paksusega 1 m, 1 sekundi jooksul, kui nende kahe aine vahe on 1K .

Soojusjuhtivuse näited

Mõned soojusjuhtivuse näited on järgmised:

  • Teras. Juhtivusega 47 kuni 58 W / (K.m).
  • Vesi. Juhtivusega 0,58 W / (K.m).
  • Alkohol. Juhtivusega 0,16 W / (K.m).
  • Pronks. Juhtivusega 116 kuni 140 W / (K.m).
  • Puit. Juhtivusega 0,13 W / (K.m).
  • Titaan. Juhtivusega 21,9 W / (K.m).
  • Merkuur. Juhtivusega 83,7 W / (K.m).
  • Glütseriin. Juhtivusega 0,29 W / (K.m).
  • Kork. Juhtivusega 0,03 kuni 0,04 W / (K.m).
  • Kuldne. Juhtivusega 308,2 W / (K.m).
  • Juhtima. Juhtivusega 35 W / (K.m).
  • Teemant. Juhtivusega 2300 W / (K.m).
  • Klaas. Juhtivusega 0,6 kuni 1,0 W / (K.m).
  • Liitium. Juhtivusega 301,2 W / (K.m).
  • Märg maa. Juhtivusega 0,8 W / (K.m).
!-- GDPR -->