toplotna prevodnost

Fizično

2022

Pojasnimo, kaj je toplotna prevodnost in metode, ki jih ta lastnost uporablja. Tudi vaše merske enote in primeri.

Toplotna prevodnost je lastnost nekaterih materialov, ki lahko prenašajo toploto.

Kaj je toplotna prevodnost?

Toplotna prevodnost je lastnost nekaterih materialov, ki lahko prenašajo toplote, torej dovoli prehod Kinetična energija njegovih molekul na druge sosednje snovi. Je intenzivna velikost, inverzna toplotni upornosti (ki je odpornost nekaterih materialov na prenos toplote skozi njihove molekule).

Razlaga tega pojava je v tem, da ko se material segreje, njegove molekule povečajo njegovo kinetično energijo, torej povečajo njegovo vznemirjenost. Molekule so torej sposobne deliti to dodatno energijo brez povzročanja gibi globalno zadeva (v tem, da se razlikuje od toplotne konvekcijetekočine Yplini), je ta zmogljivost zelo visoka v kovine in v neprekinjenih telesih na splošno in zelo nizko v polimeri in drugi izolacijski materiali, kot so steklena vlakna.

Toplotna prevodnost materiala se izračuna iz koeficienta (imenovanega λ) in je različna glede na njegovo molekularno naravo. Ta izračun se izvede na podlagi naslednje formule:

λ = q / grad. T

kje kaj je toplotni tok na enoto vreme in območje, indipl.T je gradient od temperaturo.

Višja kot je toplotna prevodnost materiala, boljši bo prevodnik toplote in nižja kot je, bolj bo material izolacijski. Temperatura, konvekcija,električna prevodnost in fazne spremembe materiala vse vplivajo na rezultat koeficienta toplotne prevodnosti.

Metode toplotne prevodnosti

Prevajanje nastane, ko se toplota prenaša z enega telesa na drugo s stikom.

V naravi obstajajo trije načini prenosa toplote: prevodnost, konvekcija in sevanje.

  • Vožnja. Pojavi se, ko se toplota prenaša z enega telesa na drugo z drugačno temperaturo samo s stikom, ne da bi prišlo do premik snovi.
  • Konvekcija. Nastane zaradi gibanja delci snovi, ki prenaša toploto, zato mora biti vedno tekočina (tekočina ali plin), bodisi z naravnim ali prisilnim gibanjem.
  • Sevanje. Pojavi se, ko se toplota prenaša med dvema trdna različnih temperatur brez kontaktne točke ali trdnega prevodnika med njimi. Toplota se prenaša z oddajanjem elektromagnetnih valov na svetlobna hitrost.

Merske enote za toplotno prevodnost

Toplotna prevodnost se meri glede na Mednarodni sistem, iz relacije W / (K.m), kje W so vati, K kelvin in m, metrov. Ta enota je enakovredna Joulom na meter na sekundo na Kelvin (J / m.s.K).

Toplotna prevodnost 1 vat na meter na kelvin pomeni, da se en džul (J) toplote širi skozi material s površino 1m2 in debelino 1m v 1 sekundi, ko je razlika med snovema 1K .

Primeri toplotne prevodnosti

Nekateri primeri toplotne prevodnosti so:

  • Jeklo. S prevodnostjo od 47 do 58 W / (K.m).
  • Voda. S prevodnostjo 0,58 W / (K.m).
  • Alkohol. S prevodnostjo 0,16 W / (K.m).
  • Bron. S prevodnostjo od 116 do 140 W / (K.m).
  • Les. S prevodnostjo 0,13 W / (K.m).
  • titan. S prevodnostjo 21,9 W / (K.m).
  • Merkur. S prevodnostjo 83,7 W / (K.m).
  • Glicerin. S prevodnostjo 0,29 W / (K.m).
  • Pluta. S prevodnostjo od 0,03 do 0,04 W / (K.m).
  • Zlato. S prevodnostjo 308,2 W / (K.m).
  • Vodilni. S prevodnostjo 35 W / (K.m).
  • Diamant. S prevodnostjo 2300 W / (K.m).
  • Steklo. S prevodnostjo od 0,6 do 1,0 W / (K.m).
  • litij. S prevodnostjo 301,2 W / (K.m).
  • Mokra zemlja. S prevodnostjo 0,8 W / (K.m).
!-- GDPR -->