- Što je toplinska vodljivost?
- Metode toplinske vodljivosti
- Mjerne jedinice za toplinsku vodljivost
- Primjeri toplinske vodljivosti
Objašnjavamo što je toplinska vodljivost i metode koje ovo svojstvo koristi. Također, vaše mjerne jedinice i primjeri.
Toplinska vodljivost je svojstvo određenih materijala sposobnih za prijenos topline.Što je toplinska vodljivost?
Toplinska vodljivost je svojstvo određenih materijala sposobnih za prijenos toplina, odnosno dopustiti prolaz Kinetička energija njegovih molekula na druge susjedne tvari. To je intenzivna veličina, inverzna toplinskoj otpornosti (koja je otpor određenih materijala na prijenos topline kroz njihov molekule).
Objašnjenje ovog fenomena leži u činjenici da kada se materijal zagrije, njegove molekule povećavaju njegovu kinetičku energiju, odnosno povećavaju njegovu agitaciju. Molekule su, dakle, u stanju dijeliti tu dodatnu energiju bez izazivanja pokreti globalno materija (po tome što se razlikuje od toplinske konvekcijetekućine Yplinovi), ovaj kapacitet je vrlo visok u metali i u kontinuiranim tijelima, općenito i vrlo nisko u polimera i drugi izolacijski materijali poput stakloplastike.
Toplinska vodljivost materijala izračunava se iz koeficijenta (koji se naziva λ) i razlikuje se ovisno o njegovoj molekularnoj prirodi. Ovaj izračun je napravljen na temelju sljedeće formule:
λ = q / grad. T
gdje što je toplinski tok po jedinici vrijeme i područje, idipl.T je gradijent od temperatura.
Što je veća toplinska vodljivost materijala, to će biti bolji vodič topline, a što je niža, materijal će biti izolacijskiji. Temperatura, konvekcija,električna vodljivost a fazne promjene materijala utječu na rezultat koeficijenta toplinske vodljivosti.
Metode toplinske vodljivosti
U prirodi postoje tri načina prijenosa topline: vođenje, konvekcija i zračenje.
- Vožnja. Javlja se kada se toplina prenosi s jednog tijela na drugo s različitom temperaturom pukim dodirom, bez pojave pomak materije.
- Konvekcija. Javlja se kroz kretanje čestice tvari koja prenosi toplinu, tako da uvijek mora biti tekućina (tekućina ili plin), bilo prirodnim ili prisilnim kretanjem.
- Zračenje. Javlja se kada se toplina prenosi između dvoje čvrsta različitih temperatura bez kontaktne točke ili čvrstog vodiča između njih. Toplina se prenosi emisijom elektromagnetskih valova na brzina svjetlosti.
Mjerne jedinice za toplinsku vodljivost
Toplinska vodljivost se mjeri, prema Međunarodni sustav, iz relacije W / (K.m), gdje W su vati, K kelvin i m, metara. Ova jedinica je ekvivalentna džulima na metar u sekundi po Kelvinu (J / m.s.K).
Toplinska vodljivost od 1 vat po metru po kelvinu znači da se jedan džul (J) topline širi kroz materijal površine 1m2 i debljine 1m, u 1 sekundi, kada je razlika između dvije tvari 1K .
Primjeri toplinske vodljivosti
Neki primjeri toplinske vodljivosti su:
- Čelik. S vodljivošću od 47 do 58 W / (K.m).
- Voda. Uz vodljivost od 0,58 W / (K.m).
- Alkohol. Uz vodljivost od 0,16 W / (K.m).
- bronca. S vodljivošću od 116 do 140 W / (K.m).
- Drvo. Uz vodljivost od 0,13 W / (K.m).
- titanijum. S vodljivošću od 21,9 W / (K.m).
- Merkur. Uz vodljivost od 83,7 W / (K.m).
- Glicerin. Uz vodljivost od 0,29 W / (K.m).
- Pluta. S vodljivošću od 0,03 do 0,04 W / (K.m).
- Zlato. S vodljivošću od 308,2 W / (K.m).
- Put. Uz vodljivost od 35 W / (K.m).
- Dijamant. S vodljivošću od 2300 W / (K.m).
- Staklo. S vodljivošću od 0,6 do 1,0 W / (K.m).
- litij. Uz vodljivost od 301,2 W / (K.m).
- Mokra zemlja. Uz vodljivost od 0,8 W / (K.m).