tepelná vodivost

Fyzický

2022

Vysvětlíme, co je tepelná vodivost a metody, které tato vlastnost používá. Také vaše měrné jednotky a příklady.

Tepelná vodivost je vlastnost určitých materiálů schopných přenášet teplo.

Co je tepelná vodivost?

Tepelná vodivost je vlastnost určitých materiálů schopných přenášet teplo, to znamená umožnit průchod Kinetická energie jeho molekul na další sousední látky. Je to intenzivní veličina, inverzní k tepelnému odporu (což je odpor určitých materiálů vůči prostupu tepla jejich molekul).

Vysvětlení tohoto jevu spočívá ve skutečnosti, že když se materiál zahřeje, jeho molekuly zvýší jeho kinetickou energii, to znamená, že zvýší jeho míchání. Molekuly jsou pak schopny bez přičinění sdílet tuto energii navíc pohyby globální hmota (v tom, že se liší od tepelné konvekcekapaliny Yplyny), tato kapacita je velmi vysoká kovy a ve spojitých tělesech obecně a velmi nízkých polymery a další izolační materiály, jako je sklolaminát.

Tepelná vodivost materiálu se vypočítává z koeficientu (označovaného jako λ) a liší se v závislosti na jeho molekulární povaze. Tento výpočet se provádí na základě následujícího vzorce:

λ = q / grad. T

kde co je tepelný tok na jednotku počasí a oblast agrad.T je gradient teplota.

Čím vyšší je tepelná vodivost materiálu, tím lepší bude vodič tepla a čím nižší je, tím bude materiál izolovanější. Teplota, konvekce,elektrická vodivost a fázové změny materiálu ovlivňují výsledek součinitele tepelné vodivosti.

Metody vedení tepla

K vedení dochází, když se teplo přenáší z jednoho těla do druhého prostřednictvím kontaktu.

V přírodě existují tři způsoby přenosu tepla: vedení, proudění a sálání.

  • Řízení. Dochází k němu, když se teplo přenáší z jednoho tělesa na druhé s jinou teplotou pouhým kontaktem, aniž by došlo k a přemístění hmoty.
  • Proudění. Dochází k tomu prostřednictvím pohybu částice látky, která přenáší teplo, musí se tedy vždy jednat o tekutinu (kapalinu nebo plyn), ať už přirozeným nebo nuceným pohybem.
  • Záření. Vyskytuje se při přenosu tepla mezi dvěma pevný různých teplot bez jakéhokoli dotykového bodu nebo pevného vodiče mezi nimi. Teplo se přenáší při emisi elektromagnetických vln do rychlost světla.

Jednotky měření tepelné vodivosti

Tepelná vodivost se měří podle Mezinárodní systém, ze vztahu W / (K.m), kde W jsou watty, K kelvin a m, metry. Tato jednotka je ekvivalentní joulům na metr za sekundu na Kelvin (J / m.s.K).

Tepelná vodivost 1 watt na metr na kelvin znamená, že jeden Joule (J) tepla se šíří materiálem o ploše 1 m2 a tloušťce 1 m za 1 sekundu, když je rozdíl mezi těmito dvěma látkami 1K. .

Příklady tepelné vodivosti

Některé příklady tepelné vodivosti jsou:

  • Ocel. S vodivostí 47 až 58 W / (K.m).
  • Voda. S vodivostí 0,58 W / (K.m).
  • Alkohol. S vodivostí 0,16 W / (K.m).
  • Bronz. S vodivostí 116 až 140 W / (K.m).
  • Dřevo. S vodivostí 0,13 W / (K.m).
  • Titan. S vodivostí 21,9 W / (K.m).
  • Merkur. S vodivostí 83,7 W / (K.m).
  • Glycerol. S vodivostí 0,29 W / (K.m).
  • Korek. S vodivostí 0,03 až 0,04 W / (K.m).
  • Zlato. S vodivostí 308,2 W / (K.m).
  • Vedení. S vodivostí 35 W / (K.m).
  • Diamant. S vodivostí 2300 W / (K.m).
  • Sklenka. S vodivostí 0,6 až 1,0 W / (K.m).
  • Lithium. S vodivostí 301,2 W / (K.m).
  • Mokrá země. S vodivostí 0,8 W / (K.m).
!-- GDPR -->