conductivitate termică

Fizic

2022

Vă explicăm ce este conductivitatea termică și metodele pe care le folosește această proprietate. De asemenea, unitățile dvs. de măsură și exemple.

Conductivitatea termică este proprietatea anumitor materiale capabile să transmită căldură.

Ce este conductivitatea termică?

Conductivitatea termică este o proprietate a anumitor materiale capabile să transmită căldură, adică permite trecerea Energie kinetică a moleculelor sale către alte substanţe adiacente. Este o mărime intensă, inversă rezistivității termice (care este rezistența anumitor materiale la transmiterea căldurii prin intermediul lor. molecule).

Explicația acestui fenomen constă în faptul că atunci când un material se încălzește, moleculele sale îi măresc energia cinetică, adică își măresc agitația. Prin urmare, moleculele sunt capabile să împartă acea energie suplimentară fără a provoca miscarile global materie (prin faptul că diferă de convecția termică alichide Ygazele), această capacitate fiind foarte mare în metale şi în corpuri continue, în general, şi foarte jos în polimeri și alte materiale izolante, cum ar fi fibra de sticlă.

Conductivitatea termică a unui material este calculată dintr-un coeficient (denumit λ) și este diferită în funcție de natura sa moleculară. Acest calcul se face pe baza următoarei formule:

λ = q / grad. T

Unde ce este fluxul de căldură pe unitate de vreme și zonă, șigrad.T este gradientul de temperatura.

Cu cât conductivitatea termică a unui material este mai mare, cu atât va fi mai bun conductor de căldură și cu cât este mai scăzută, cu atât materialul va fi mai izolator. Temperatura, convecția,conductivitate electrică iar schimbările de fază ale materialului influențează toate rezultatul coeficientului de conductivitate termică.

Metode de conducere termică

Conducția are loc atunci când căldura este transmisă de la un corp la altul prin contact.

Există trei metode de transmitere a căldurii în natură: conducție, convecție și radiație.

  • Conducere. Apare atunci când căldura este transmisă de la un corp la altul cu o temperatură diferită prin simplu contact, fără apariția unei deplasare a materiei.
  • Convecție. Are loc prin mișcarea de particule a substanței care transmite căldură, deci trebuie să fie întotdeauna un fluid (lichid sau gaz), fie prin mișcare naturală, fie forțată.
  • Radiația. Apare atunci când căldura este transmisă între doi solid de diferite temperaturi fără niciun punct de contact sau conductor solid între ele. Căldura este transmisă prin emisie de unde electromagnetice către viteza luminii.

Unitati de masura pentru conductivitate termica

Conducția termică se măsoară, conform Sistemul internațional, din relatia W / (K.m), Unde W sunt wați, K kelvin și m, metri. Această unitate este echivalentă cu Jouli pe metru pe secundă pe Kelvin (J/m.s.K).

O conductivitate termică de 1 watt pe metru pe kelvin înseamnă că un Joule (J) de căldură se propagă printr-un material cu o suprafață de 1m2 și o grosime de 1m, în 1 secundă, când diferența dintre cele două substanțe este de 1K .

Exemple de conductivitate termică

Câteva exemple de conductivitate termică sunt:

  • Oțelul. Cu o conductivitate de 47 până la 58 W / (K.m).
  • Apă. Cu o conductivitate de 0,58 W/(K.m).
  • Alcoolul. Cu o conductivitate de 0,16 W/(K.m).
  • Bronzul. Cu o conductivitate de 116 până la 140 W / (K.m).
  • Cherestea. Cu o conductivitate de 0,13 W/(K.m).
  • Titan. Cu o conductivitate de 21,9 W/(K.m).
  • Mercurul. Cu o conductivitate de 83,7 W/(K.m).
  • Glicerină. Cu o conductivitate de 0,29 W/(K.m).
  • Plută. Cu o conductivitate de 0,03 până la 0,04 W / (K.m).
  • Aur. Cu o conductivitate de 308,2 W / (K.m).
  • Conducerea. Cu o conductivitate de 35 W/(K.m).
  • Diamantul. Cu o conductivitate de 2300 W/(K.m).
  • Sticlă. Cu o conductivitate de 0,6 până la 1,0 W / (K.m).
  • Litiu. Cu o conductivitate de 301,2 W / (K.m).
  • Pământul umed. Cu o conductivitate de 0,8 W/(K.m).
!-- GDPR -->