hővezető

Fizikai

2022

Elmagyarázzuk, mi a hővezető képesség, és milyen módszereket alkalmaz ez a tulajdonság. Valamint a mértékegységeid és a példáid.

A hővezető képesség bizonyos anyagok hőátadására képes tulajdonsága.

Mi a hővezető képesség?

A hővezető képesség bizonyos anyagok olyan tulajdonsága, amely képes átadni a hőség, azaz lehetővé teszi az áthaladást a Kinetikus energia molekuláiról más szomszédos anyagokra. Ez egy intenzív nagyságrend, fordítottja a hő-ellenállásnak (ami bizonyos anyagok ellenállása a hőátvitellel szemben. molekulák).

A jelenség magyarázata abban rejlik, hogy amikor egy anyag felmelegszik, molekulái megnövelik a mozgási energiáját, vagyis fokozzák az izgatottságát. A molekulák tehát képesek megosztani ezt az extra energiát anélkül, hogy okoznának mozgások globális ügy (amiben különbözik a hőkonvekciótólfolyadékok Ygázok), ez a kapacitás nagyon magas a fémek és folytonos testekben általában és nagyon alacsonyan polimerek és egyéb szigetelő anyagok, például üvegszál.

Egy anyag hővezető képességét egy együtthatóból (amelyet λ-nak nevezünk) számítják ki, és molekuláris jellegétől függően eltérő. Ez a számítás a következő képlet alapján történik:

λ = q / grad. T

ahol mit az egységnyi hőáram időjárás és terület, ésgrad.T a gradiense hőfok.

Minél nagyobb egy anyag hővezető képessége, annál jobb lesz a hővezető, és minél alacsonyabb, annál szigetelőbb lesz az anyag. Hőmérséklet, konvekció,elektromos vezetőképesség és az anyag fázisváltozásai mind befolyásolják a hővezetési együttható eredményét.

Hővezetési módszerek

A vezetés akkor következik be, amikor a hő érintkezés útján kerül át egyik testből a másikba.

A természetben háromféle hőátadási mód létezik: vezetés, konvekció és sugárzás.

  • Vezetés. Ez akkor fordul elő, amikor a hő átadódik egyik testből a másik hőmérsékletű másikba puszta érintkezés útján, anélkül, hogy elmozdulás az anyagról.
  • Konvekció. Mozgásával jön létre részecskék a hőt átadó anyagból, tehát annak mindig folyadéknak (folyadéknak vagy gáznak) kell lennie, akár természetes, akár kényszermozgással.
  • A sugárzás. Ez akkor fordul elő, ha hőt adnak át kettő között szilárd különböző hőmérsékletűek anélkül, hogy érintkezési pont vagy szilárd vezető lenne közöttük. A hőt elektromágneses hullámok kibocsátásával továbbítják a fénysebesség.

A hővezető képesség mértékegységei

A hővezetést a szerint mérik Nemzetközi rendszer, a relációból W / (K.m), ahol W watt, K kelvin és m, méter. Ez a mértékegység méter per másodperc per Kelvin Joule-nak felel meg (J / m.s.K).

Az 1 watt per méter/kelvin hővezető képesség azt jelenti, hogy egy Joule (J) hő terjed át egy 1 m2 felületű és 1 m vastagságú anyagon 1 másodperc alatt, ha a két anyag közötti különbség 1K. .

Példák a hővezető képességre

Néhány példa a hővezető képességre:

  • Az acél. 47-58 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Víz. 0,58 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Az alkohol. 0,16 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • A bronz. 116-140 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Fűrészáru. 0,13 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Titán. 21,9 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • A Merkúr. 83,7 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Glicerin. 0,29 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Parafa. 0,03-0,04 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Arany. 308,2 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Az ólom. 35 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • A gyémánt. 2300 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Üveg. 0,6-1,0 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • Lítium. 301,2 W / (K.m) vezetőképességgel.
  • A nedves föld. 0,8 W / (K.m) vezetőképességgel.
!-- GDPR -->