- Was ist Wärmeleitfähigkeit?
- Wärmeleitungsmethoden
- Maßeinheiten für die Wärmeleitfähigkeit
- Beispiele für Wärmeleitfähigkeit
Wir erklären, was Wärmeleitfähigkeit ist und welche Methoden diese Eigenschaft verwendet. Auch Ihre Maßeinheiten und Beispiele.
Wärmeleitfähigkeit ist die Eigenschaft bestimmter Materialien, die Wärme übertragen können.Was ist Wärmeleitfähigkeit?
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Eigenschaft bestimmter Materialien, die die Wärme, das heißt, erlauben Sie den Durchgang von Kinetische Energie seiner Moleküle auf andere benachbarte Stoffe. Es ist eine intensive Größe, die dem thermischen Widerstand entgegengesetzt ist (der Widerstand bestimmter Materialien gegenüber der Übertragung von Wärme durch ihre Moleküle).
Die Erklärung für dieses Phänomen liegt darin, dass seine Moleküle beim Erhitzen eines Materials seine kinetische Energie erhöhen, dh seine Bewegung erhöhen. Die Moleküle sind dann in der Lage, diese zusätzliche Energie zu teilen, ohne dass Bewegungen global Angelegenheit (dadurch unterscheidet sie sich von der thermischen Konvektion derFlüssigkeiten JaGase), diese Kapazität ist in der sehr hoch Metalle und in kontinuierlichen Körpern im Allgemeinen und sehr niedrigem in Polymere und andere isolierende Materialien wie Fiberglas.
Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials wird aus einem Koeffizienten (als bezeichnet) berechnet und ist je nach molekularer Natur unterschiedlich. Diese Berechnung erfolgt nach folgender Formel:
= q / Grad. T
wo was ist der Wärmestrom pro Einheit von Wetter und Bereich, undgrad.T ist die Steigung von Temperatur.
Je höher die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist, desto besser ist ein Wärmeleiter und je niedriger, desto isolierender ist das Material. Temperatur, Konvektion,elektrische Leitfähigkeit und die Phasenänderungen des Materials beeinflussen alle das Ergebnis des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten.
Wärmeleitungsmethoden
In der Natur gibt es drei Methoden der Wärmeübertragung: Leitung, Konvektion und Strahlung.
- Fahren. Es tritt auf, wenn durch bloßen Kontakt Wärme von einem Körper auf einen anderen mit einer anderen Temperatur übertragen wird, ohne dass ein a . auftritt Verschiebung der Materie.
- Konvektion. Es entsteht durch die Bewegung von Partikel des Stoffes, der Wärme überträgt, muss also immer eine Flüssigkeit (flüssig oder gasförmig) sein, entweder durch natürliche oder erzwungene Bewegung.
- Die Strahlung. Es tritt auf, wenn Wärme zwischen zwei übertragen wird fest unterschiedlicher Temperaturen ohne Kontaktstelle oder Massivleiter dazwischen. Die Wärme wird durch die Emission elektromagnetischer Wellen an den Lichtgeschwindigkeit.
Maßeinheiten für die Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitung wird gemessen nach Internationales System, aus der Beziehung W / (km), wo W sind Watt, K Kelvin und m, Meter. Diese Einheit entspricht Joule pro Meter pro Sekunde pro Kelvin (J / m.s.K).
Eine Wärmeleitfähigkeit von 1 Watt pro Meter pro Kelvin bedeutet, dass sich ein Joule (J) Wärme durch ein Material mit einer Oberfläche von 1 m2 und einer Dicke von 1 m in 1 Sekunde ausbreitet, wenn die Differenz zwischen den beiden Substanzen 1 K . beträgt .
Beispiele für Wärmeleitfähigkeit
Einige Beispiele für die Wärmeleitfähigkeit sind:
- Der Stahl. Mit einer Leitfähigkeit von 47 bis 58 W / (K.m).
- Wasser. Mit einer Leitfähigkeit von 0,58 W / (K.m).
- Der Alkohol. Mit einer Leitfähigkeit von 0,16 W / (Km).
- Die Bronze. Mit einer Leitfähigkeit von 116 bis 140 W / (K.m).
- Holz. Mit einer Leitfähigkeit von 0,13 W / (Km).
- Titan. Mit einer Leitfähigkeit von 21,9 W / (Km).
- Der Merkur. Mit einer Leitfähigkeit von 83,7 W / (Km).
- Glycerin. Mit einer Leitfähigkeit von 0,29 W / (Km).
- Kork. Mit einer Leitfähigkeit von 0,03 bis 0,04 W / (K.m).
- Gold. Mit einer Leitfähigkeit von 308,2 W / (Km).
- Die Führung. Mit einer Leitfähigkeit von 35 W / (K.m).
- Der Diamant. Mit einer Leitfähigkeit von 2300 W / (K.m).
- Glas. Mit einer Leitfähigkeit von 0,6 bis 1,0 W / (Km).
- Lithium. Mit einer Leitfähigkeit von 301,2 W / (Km).
- Die nasse Erde. Mit einer Leitfähigkeit von 0,8 W / (Km).