Что лучше проводит тепло дерево или металл


Что лучше проводит тепло металл или дерево

Ниже предствлена таблица теплопроводности металлов:

МеталлКоэф. теплопроводности
Серебро408
Медь384
Золото312
Алюминий203
Латунь100
Железо92
Платина70
Бронза64
Чугун62,8
Сталь50
Свинец34,9

В таблицах теплопроводности и электропроводности замечается закономерность: металлы которые лучше проводят тепло — лучше проводят и электрический ток. По таблице теплоемкости можно определить, какие вещества лучше накапливают тепловую энергию.

Теплопроводность значительно изменяется в зависимости от температуры металлов и наличия примесей в них. Показатель теплопроводности имеет большое значение в системах нагрева, охлаждения или сохранения тепла. В системах с динамическим изменением температур чаще используются металлы с большой теплопроводностью. Если требуется сохранить тепловую энергию внутри системы, то используются вещества с малой теплопроводностью.

ОПЫТЫ ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Разные твердые вещества по-разному проводят тепло. Лучше всего это делают металлы. Но и среди металлов есть чемпионы по теплопроводности. К ним относятся так называемые «благородные металлы» — платина, золото, серебро.

Опыт с железным гвоздем

В толстую чурку забей гвоздь и поставь ее на противень.
Снизу к этому длинному гвоздю прилепи пластилином, или воском несколько маленьких гвоздиков. Под шляпку гвоздя подставь горящую свечу.

Смотри: вот отвалился один гвоздик. другой… третий…
Строго по порядочку, по очереди.

Сначала самый близкий к огню, потом все дальше, дальше…
Значит, тепло передается по гвоздю от нагретого конца к холодному. И передается постепенно.


Опыт с деревом

Когда гвоздь остынет, выдерни его и в оставшееся отверстие вставь лучинку.
Повтори тот же опыт с ней.

Картина будет совсем другая!
Конец лучинки загорится, а гвоздики будут держаться по-прежнему. Выходит, что дерево проводит тепло гораздо хуже, чем железо.

Опыт со стеклом

Если есть у тебя подходящая по толщине стеклянная палочка или трубка, повтори опыт с ней.
Она, конечно, не горит, но тепло проводит не лучше дерева.


Опыт с ложками

Возьмите две чайные ложки: одну серебряную, другую из никелевого сплава. Прикрепите к ним каплями стеарина скрепки для бумаг. Вложите ложки в стакан, чтобы ручки со скрепками торчали из него в разные стороны. Налейте в стакан кипяток. Ложки нагреются. У серебряной ложки стеарин расплавится, и скрепка отпадет. У другой ложки скрепка или совсем не отпадет, или отпадет позже, когда ложка нагреется сильнее.

Конечно, ложки должны быть одинаковые по форме и размеру. Если нет серебряной ложки, возьмите такие, какие у вас есть, но только из разных металлов. Где нагревание произойдет быстрее, тот металл лучше проводит тепло, более теплопроводен.

Опыт с монетой

Различные вещества по-разному проводят тепло. Это хорошо видно из небольшого опыта.
Приложите к кусочку дерева монету и оберните их белой бумагой. Поднесите все это на короткое время к пламени свечи так, чтобы пламя только коснулось места, где над бумагой находится монета. Старайтесь не дать бумаге загореться. Но бумага все же успела обуглиться, и обуглилась она вокруг монеты.

Там же, где была сама монета, остался не тронутый огнем белый кружок. Металл монеты, как хороший теплопроводный материал, отобрал на себя жар пламени и предохранил бумагу от обгорания.


ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПОРИСТЫХ ТЕЛ

Из твердых веществ хуже всего проводит тепло керамика, пластмасса, дерево, ткань.

Вот поэтому ручки у чайников или сковородок делают из пластмассы или дерева. А если ручка металлическая, то, чтобы не обжечь пальцы, приходится пользоваться тряпкой. Она тоже плохо проводит тепло и, предохраняя руку от ожога, служит теплоизоляцией.

Опыт

Распушите небольшой комок ваты и оберните им шарик термометра.
Теперь подержите некоторое время термометр на определенном расстоянии от какого-нибудь нагревателя и заметьте, как поднялась температура. Затем тот же комок ваты сожмите и туго обмотайте им шарик термометра и снова поднесите к лампе. Во втором случае ртуть поднимется гораздо быстрее.
Значит, сжатая вата проводит тепло намного лучше!

Высокие теплоизоляционные свойства вате придает воздух, заключенный между волокнами распушенной ваты (а не сама вата). Шерсть теплее, чем вата, именно потому, что ее волокнистая структура позволяет задерживать в себе еще больше воздуха.

На этом же принципе основано производство теплоизоляционных материалов для домостроения. В них делают как можно больше воздушных промежутков.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗА

Зимой вы применяете теплоизоляцию и надеваете теплое пальто или шубу. Воздух, который содержится между волокнами ваты или меха, как и всякий газ, плохой проводник тепла.

Итак, для того чтобы предохранить что-либо от холода, применяется теплоизоляция. Но и от излишнего тепла приходится принимать теплоизоляционные меры. Когда космический корабль на спуске с огромной скоростью летит в атмосфере Земли, его стенки трутся о воздух и сильно нагреваются. Для сохранения внутри корабля от высокой температуры экипажа и аппаратуры применяют теплоизоляционный, теплостойкий чехол. Он состоит из слоев плохо проводящих теплоту материалов.

Опыт 1

Уже говорилось о том, что газы плохо проводят тепло.
Возьмите алюминиевую тарелочку от детской посуды, поставьте ее на небольшой огонь и, когда она достаточно нагреется, налейте на нее половину чайной ложки воды.

Вода не испарится мгновенно, как следовало бы ожидать. Вода перекатится плоским шариком — сфероидом на самое низкое место тарелочки и замрет там на раскаленном металле. Кажется странным, что вода не превращается сразу в пар. Конечно, вода испаряется, но этот самый пар, в который превращается вода, и предохраняет большую сфероидальную каплю от раскаленного металла. Пар в данном случае оказывается отличной теплоизоляцией.


Опыт 2

Когда вы гладите белье, переверните утюг и, если он достаточно нагрет, брызните на него водой. Она сразу превратится в маленькие круглые шарики, которые быстро покатятся по утюгу.

Эти мелкие шарообразные капельки тоже не испарились мгновенно, их тоже защитила от жара утюга паровая прослойка, «паровая подушка». На этой «паровой подушке» водяные шарики и пропутешествовали по раскаленному утюгу.


Опыт 3

Возьмите несколько маленьких кусочков сухого льда, положите их на гладкую поверхность алюминиевой тарелки. Наклоняйте тарелку в разные стороны. Кусочки сухого льда будут легко скользить по гладкой поверхно­сти. Теплая поверхность алюминиевой тарелки (ее температура отличается от температуры сухого льда по крайней мере на 100 градусов) помогает углекислому газу более бурно выделяться. Под кусочками сухого льда получаются «углекислые подушки», на них и происходит скольжение.

Источник: "Здравствуй, физика", Л. Гальперштейн; Ф.Рабиза "Опыты без приборов" и "Космос у тебя дома"

Теплопроводность представляет собой физическую величину, которая определяет способность материалов проводить тепло. Иными словами, теплопроводность представляет собой способность субстанций передавать кинетическую энергию атомов и молекул другим субстанциям, находящиеся в непосредственном контакте с ними. В СИ эта величина измеряется во Вт/(К*м) (Ватт на Кельвин-метр), что эквивалентно Дж/(с*м*К) (Джоуль на секунду-Кельвин-метр).

Понятие теплопроводности

Она является интенсивной физической величиной, то есть величиной, которая описывает свойство материи, не зависящей от количества последней. Интенсивными величинами также являются температура, давление, электропроводность, то есть эти характеристики одинаковы в любой точке одного и того же вещества. Другой группой физических величин являются экстенсивные, которые определяются количеством вещества, например, масса, объем, энергия и другие.

Противоположной величиной для теплопроводности является теплосопротивляемость, которая отражает способность материала препятствовать переносу проходящего через него тепла. Для изотропного материала, то есть материала, свойства которого одинаковы во всех пространственных направлениях, теплопроводность является скалярной величиной и определяется, как отношение потока тепла через единичную площадь за единицу времени к градиенту температуры. Так, теплопроводность, равная одному ватту на метр-Кельвин, означает, что тепловая энергия в один Джоуль переносится через материал:

  • за одну секунду;
  • через площадь один метр квадратный;
  • на расстояние один метр;
  • когда разница температур на поверхностях, находящихся на расстоянии один метр друг от друга в материале, равна один Кельвин.

Понятно, что чем больше значение теплопроводности, тем лучше материал проводит тепло, и наоборот. Например, значение этой величины для меди равно 380 Вт/(м*К), и этот металл в 10 000 раз лучше переносит тепло, чем полиуретан, теплопроводность которого составляет 0,035 Вт/(м*К).

Перенос тепла на молекулярном уровне

Когда материя нагревается, увеличивается средняя кинетическая энергия составляющих ее частиц, то есть увеличивается уровень беспорядка, атомы и молекулы начинают более интенсивно и с большей амплитудой колебаться около своих равновесных положений в материале. Перенос тепла, который на макроскопическом уровне можно описать законом Фурье, на молекулярном уровне представляет собой обмен кинетической энергией между частицами (атомами и молекулами) вещества, без переноса последнего.

Это объяснение механизма теплопроводности на молекулярном уровне отличает его от механизма термической конвекции, при котором имеет место перенос тепла за счет переноса вещества. Все твердые тела обладают способностью к теплопроводности, в то время как тепловая конвекция возможна только в жидкостях и газах. Действительно, твердые вещества переносят тепло в основном за счет теплопроводности, а жидкости и газы, если есть температурные градиенты в них, переносят тепло в основном за счет процессов конвекции.

Теплопроводность материалов

Ярко выраженной способностью проводить тепло обладают металлы. Для полимеров свойственна невысокая теплопроводность, а некоторые из них практически не проводят тепло, например, стекловолокно, такие материалы называются теплоизоляторами. Чтобы существовал тот или иной поток тепла через пространство, необходимо наличие некоторой субстанции в этом пространстве, поэтому в открытом космосе (пустое пространство) теплопроводность равна нулю.

Каждый гомогенный (однородный) материал характеризуется коэффициентом теплопроводности (обозначается греческой буквой лямбда), то есть величиной, которая определяет, сколько тепла нужно передать через площадь 1 м², чтобы за одну секунду, пройдя через толщу материала в один метр, температура на его концах изменилась на 1 К. Это свойство присуще каждому материалу и изменяется в зависимости от его температуры, поэтому этот коэффициент измеряют, как правило, при комнатной температуре (300 К) для сравнения характеристики разных веществ.

Если материал является неоднородным, например, железобетон, тогда вводят понятие полезного коэффициента теплопроводности, который измеряется согласно коэффициентам однородных веществ, составляющих этот материал.

В таблице ниже приведены коэффициенты теплопроводности некоторых металлов и сплавов во Вт/(м*К) для температуры 300 К (27 °C):

  • сталь 47—58;
  • алюминий 237;
  • медь 372,1—385,2;
  • бронза 116—186;
  • цинк 106—140;
  • титан 21,9;
  • олово 64,0;
  • свинец 35,0;
  • железо 80,2;
  • латунь 81—116;
  • золото 308,2;
  • серебро 406,1—418,7.

В следующей таблице приведены данные для неметаллических твердых веществ:

  • стекловолокно 0,03—0,07;
  • стекло 0,6—1,0;
  • асбест 0,04;
  • дерево 0,13;
  • парафин 0,21;
  • кирпич 0,80;
  • алмаз 2300.

Из рассматриваемых данных видно, что теплопроводность металлов намного превышает таковую для неметаллов. Исключение составляет алмаз, который обладает коэффициентом теплопередачи в пять раз больше, чем медь. Это свойство алмаза связано с сильными ковалентными связями между атомами углерода, которые образуют его кристаллическую решетку. Именно благодаря этому свойству человек чувствует холод при прикосновении к алмазу губами. Свойство алмаза хорошо переносить тепловую энергию используется в микроэлектронике для отвода тепла из микросхем. А также это свойство используется в специальных приборах, позволяющих отличить настоящий алмаз от подделки.

В некоторых индустриальных процессах стараются увеличить способность передачи тепла, чего достигают либо за счет хороших проводников, либо за счет увеличения площади контакта между составляющими конструкции. Примерами таких конструкций являются теплообменники и рассеиватели тепла. В других же случаях, наоборот, стараются уменьшить теплопроводность, чего достигают за счет использования теплоизоляторов, пустот в конструкциях и снижения площади контакта элементов.

Коэффициенты теплопередачи сталей

Способность передавать тепло для сталей зависит от двух главных факторов: состава и температуры.

Простые углеродные стали при увеличении содержания углерода снижают свой удельный вес, в соответствии с которым также уменьшается и их способность переносить тепло от 54 до 36 Вт/(м*К) при изменении процента углерода в стали от 0,5 до 1,5%.

Нержавеющие стали содержат в своем составе хром (10% и больше), которые вместе с углеродом образует сложные карбиды, препятствующие окислению материала, а также повышает электродный потенциал металла. Теплопроводность нержавейки невелика в сравнении с другими сталями и колеблется от 15 до 30 Вт/(м*К) в зависимости от ее состава. Жаропрочные хромоникелевые стали обладают еще более низкими значениями этого коэффициента (11—19 Вт/(м*К).

Другим классом являются оцинкованные стали с удельным весом 7 850 кг/м3, которые получают путем нанесения покрытий на сталь, состоящих из железа и цинка. Так как цинк легче проводит тепло, чем железо, то и теплопроводность оцинкованной стали будет относительно высокой в сравнении с другими классами стали. Она колеблется от 47 до 58 Вт/(м*К).

Теплопроводность стали при различных температурах, как правило, не изменяется сильно. Например, коэффициент теплопроводности стали 20 при увеличении температуры от комнатной до 1200 °C снижается от 86 до 30 Вт/(м*К), а для марки стали 08Х13 увеличение температуры от 100 до 900 °C не изменяет ее коэффициент теплопроводности (27—28 Вт/(м*К).

Факторы, влияющие на физическую величину

Способность проводить тепло зависит от ряда факторов, включая температуру, структуру и электрические свойства вещества.

Температура материала

Влияние температуры на способность проводить тепло различается для металлов и неметаллов. В металлах проводимость главным образом связана со свободными электронами. Согласно закону Видемана—Франца теплопроводность металла пропорциональна произведению абсолютной температуры, выраженной в Кельвинах, на его электропроводность. В чистых металлах с увеличением температуры уменьшается электропроводность, поэтому теплопроводность остается приблизительно постоянной величиной. В случае сплавов электропроводность мало изменяется с ростом температуры, поэтому теплопроводность сплавов растет пропорционально температуре.

С другой стороны, передача тепла в неметаллах главным образом связана с колебаниями решетки и обмене решеточными фононами. За исключением кристаллов высокого качества и низких температур, путь пробега фононов в решетке значительно не уменьшается при высоких температурах, поэтому и теплопроводность остается постоянной величиной во всем температурном диапазоне, то есть является незначительной. При температурах ниже температуры Дебая способность неметаллов проводить тепло, наряду с их теплоемкостью, значительно уменьшается.

Фазовые переходы и структура

Когда материал испытывает фазовый переход первого рода, например, из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газ, то его теплопроводность может измениться. Ярким примером такого изменения является разница этой физической величины для льда (2,18 Вт/(м*К) и воды (0,90 Вт/(м*К).

Изменения кристаллической структуры материалов также влияют на теплопроводность, что объясняется анизотропными свойствами различных аллотропных модификаций вещества одного и того же состава. Анизотропия влияет на различную интенсивность рассеивания решеточных фононов, основных переносчиков тепла в неметаллах, и в различных направлениях в кристалле. Здесь ярким примером является сапфир, проводимость которого изменяется от 32 до 35 Вт/(м*К) в зависимости от направления.

Электрическая проводимость

Теплопроводность в металлах изменяется вместе с электропроводностью согласно закону Видемана—Франца. Это связано с тем, что валентные электроны, свободно перемещаясь по кристаллической решетке металла, переносят не только электрическую, но и тепловую энергию. Для других материалов корреляция между этими типами проводимости не является ярко выраженной, ввиду незначительного вклада электронной составляющей в теплопроводность (в неметаллах основную роль в механизме передачи тепла играют решеточные фононы).

Процесс конвекции

Воздух и другие газы являются, как правило, хорошими теплоизоляторами при отсутствии процесса конвекции. На этом принципе основана работа многих теплоизолирующих материалов, содержащих большое количество небольших пустот и пор. Такая структура не позволяет конвекции распространяться на большие расстояния. Примерами таких материалов, полученных человеком, являются полистирен и силицидный аэрогель. В природе на том же принципе работают такие теплоизоляторы, как шкура животных и оперение птиц.

Легкие газы, например, водород и гель, имеют высокие значения теплопроводности, а тяжелые газы, например, аргон, ксенон и радон, являются плохими проводниками тепла. Например, аргон, инертный газ, который тяжелее воздуха, часто используется в качестве теплоизолирующего газового наполнителя в двойных окнах и в электрических лампочках. Исключением является гексафторид серы (элегаз), который является тяжелым газом и обладает относительно высокой теплопроводностью, ввиду его большой теплоемкости.

Проводимость тепла

Какой материал лучше проводит тепло, дерево, пластик или металл? В этом эксперименте мы узнаем, как проводить тепло и как разные материалы по-разному проводят тепло.

Примечание. Хотя материалы для этого эксперимента легко найти, одним из материалов является кипящая вода. В зависимости от возраста ваших детей важна помощь взрослых. Смотрите наше демонстрационное видео и распечатываемые инструкции ниже.

Проведение тепловых экспериментов Видео


Проведение теплового эксперимента Видео

Необходимые припасы

  • Маленькая стеклянная миска
  • Три ложки (1 деревянная, 1 пластиковая и 1 металлическая)
  • Масло сливочное
  • 3 бусины
  • Кипяток

Инструкции по эксперименту

Шаг 1 - Начните с размещения 3 ложек в небольшой стеклянной миске.


Шаг 2 - Поместите небольшой кусочек масла в верхнюю часть каждой ложки.


Шаг 3 - Положите по капле на каждую лепешку масла.


Шаг 4 - Осторожно налейте горячую кипящую воду в чашу, пока она не станет почти полной. Будьте осторожны, не позволяйте ложкам упасть в миску.


Шаг 5 - Внимательно посмотрите, что происходит с бусинами. Примечание: вам, вероятно, нужно будет наблюдать за экспериментом в течение 5-10 минут, прежде чем что-нибудь произойдет.

Как работает эксперимент?

Тепло может перемещаться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. В этом эксперименте тепло передавалось посредством теплопроводности. Проводимость - это передача тепла от одной частицы материи к другой без движения самой материи. По мере нагрева вещества частицы, составляющие его, начинают двигаться быстрее.

В этом эксперименте, когда мы помещали ложки в кипящую воду, быстро движущиеся частицы воды сталкивались с медленно движущимися частицами ложки.В результате столкновения между частицами воды и частицами ложки частицы ложки начинают двигаться быстрее, и металлическая ложка становится горячее. По мере того, как металлическая ложка нагревается, масло начинает таять, и бусинка соскальзывает по ложке.

Почему бусинка соскользнула по металлической ложке быстрее, чем по деревянной или пластиковой ложке? Металл - хороший проводник, тепла, а дерево и пластик - хорошие изоляторы , . Проводник хорошо передает тепловую энергию (тепло), а изолятор плохо передает тепловую энергию (тепло).

Надеюсь, вам понравился эксперимент. Вот несколько инструкций для печати:

.

Почему металл холоднее дерева, если оба они имеют комнатную температуру?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • Физика
Математика
    .

    Теплопроводность выбранных материалов и газов

    Теплопроводность - это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как

    "количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, за счет градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния"

    Теплопроводность единицами являются [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

    См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды

    Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

    900 900 78 0,1 - 0,22 0,606
    Теплопроводность
    - k -
    Вт / (м · К)

    Материал / вещество Температура
    25 o C
    (77 o F)
    125 o C
    (257 o F)
    225 o C
    (437 o F)
    Acetals 0.23
    Ацетон 0,16
    Ацетилен (газ) 0,018
    Акрил 0,2
    Воздух, атмосфера (газ) 0,0262 0,0333 0,0398
    Воздух, высота над уровнем моря 10000 м 0,020
    Агат 10,9
    Спирт 0.17
    Глинозем 36 26
    Алюминий
    Алюминий Латунь 121
    Оксид алюминия 30
    Аммиак (газ) 0,0249 0,0369 0,0528
    Сурьма 18,5
    Яблоко (85.6% влаги) 0,39
    Аргон (газ) 0,016
    Асбестоцементная плита 0,744
    Асбестоцементные листы 0,166
    Асбестоцемент 2,07
    Асбест неплотно упакованный 0,15
    Асбестовый картон 0.14
    Асфальт 0,75
    Бальзовое дерево 0,048
    Битум 0,17
    Слои битума / войлока 0,5
    Говядина постная (влажность 78,9%) 0,43 - 0,48
    Бензол 0,16
    Бериллий
    Висмут 8.1
    Битум 0,17
    Доменный газ (газ) 0,02
    Весы котла 1,2 - 3,5
    Бор 25
    Латунь
    Бриз 0,10 - 0,20
    Кирпич плотный 1.31
    Кирпич пожарный 0,47
    Кирпич изоляционный 0,15
    Кирпичная кладка обыкновенная (строительный кирпич) 0,6 -1,0
    Кирпичная кладка , плотная 1,6
    Бром (газ) 0,004
    Бронза
    Коричневая железная руда 0.58
    Масло (влажность 15%) 0,20
    Кадмий
    Силикат кальция 0,05
    Углерод 1,7
    Двуокись углерода (газ) 0,0146
    Окись углерода 0,0232
    Чугун
    Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная 0.23

    Ацетат целлюлозы, формованный, лист

    0,17 - 0,33
    Нитрат целлюлозы, целлулоид 0,12 - 0,21
    Цемент, Портленд 0,29
    Цемент, строительный раствор 1,73
    Керамические материалы
    Мел 0.09
    Древесный уголь 0,084
    Хлорированный полиэфир 0,13
    Хлор (газ) 0,0081
    Хром никелевая сталь 16,3
    Хром
    Оксид хрома 0,42
    Глина, от сухой до влажной 0.15 - 1,8
    Глина насыщенная 0,6 - 2,5
    Уголь 0,2
    Кобальт
    Треск (влажность 83% содержание) 0,54
    Кокс 0,184
    Бетон, легкий 0,1 - 0,3
    Бетон, средний 0.4 - 0,7
    Бетон, плотный 1,0 - 1,8
    Бетон, камень 1,7
    Константан 23,3
    Медь
    Кориан (керамический наполнитель) 1,06
    Пробковая плита 0,043
    Пробка, повторно гранулированная 0.044
    Пробка 0,07
    Хлопок 0,04
    Вата 0,029
    Углеродистая сталь
    Утеплитель из шерсти 0,029
    Купроникель 30% 30
    Алмаз 1000
    Диатомовая земля (Sil-o-cel) 0.06
    Диатомит 0,12
    Дуралий
    Земля, сухая 1,5
    Эбонит 0,17
    11,6
    Моторное масло 0,15
    Этан (газ) 0.018
    Эфир 0,14
    Этилен (газ) 0,017
    Эпоксидный 0,35
    Этиленгликоль 0,25
    Перья 0,034
    Войлок 0,04
    Стекловолокно 0.04
    Волокнистая изоляционная плита 0,048
    Древесноволокнистая плита 0,2
    Огнеупорный кирпич 500 o C 1,4
    Фтор (газ) 0,0254
    Пеностекло 0,045
    Дихлордифторметан R-12 (газ) 0.007
    Дихлордифторметан R-12 (жидкость) 0,09
    Бензин 0,15
    Стекло 1,05
    Стекло, Жемчуг, жемчуг 0,18
    Стекло, жемчуг, насыщенное 0,76
    Стекло, окно 0.96
    Стекло-вата Изоляция 0,04
    Глицерин 0,28
    Золото
    Гранит 1,7 - 4,0
    Графит 168
    Гравий 0,7
    Земля или почва, очень влажная зона 1.4
    Земля или почва, влажная зона 1,0
    Земля или почва, сухая зона 0,5
    Земля или почва, очень сухая зона 0,33
    Гипсокартон 0,17
    Волос 0,05
    ДВП высокой плотности 0.15
    Лиственных пород (дуб, клен ..) 0,16
    Hastelloy C 12
    Гелий (газ) 0,142
    Мед ( 12,6% влажности) 0,5
    Соляная кислота (газ) 0,013
    Водород (газ) 0,168
    Сероводород (газ) 0.013
    Лед (0 o C, 32 o F) 2,18
    Инконель 15
    Чугун 47-58
    Изоляционные материалы 0,035 - 0,16
    Йод 0,44
    Иридий 147
    Железо
    Оксид железа 0 .58
    Капок-изоляция 0,034
    Керосин 0,15
    Криптон (газ) 0,0088
    Свинец
    , сухой 0,14
    Известняк 1,26 - 1,33
    Литий
    Магнезиальная изоляция (85%) 0.07
    Магнезит 4,15
    Магний
    Магниевый сплав 70-145
    Мрамор 2,08 - 2,94
    Ртуть, жидкость
    Метан (газ) 0,030
    Метанол 0.21
    Слюда 0,71
    Молоко 0,53
    Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. 0,04
    Молибден
    Монель
    Неон (газ) 0,046
    Неопрен 0.05
    Никель
    Оксид азота (газ) 0,0238
    Азот (газ) 0,024
    Закись азота (газ) 0,0151
    Нейлон 6, Нейлон 6/6 0,25
    Масло машинное смазочное SAE 50 0,15
    Оливковое масло 0.17
    Кислород (газ) 0,024
    Палладий 70,9
    Бумага 0,05
    Парафиновый воск 0,25
    Торф 0,08
    Перлит, атмосферное давление 0,031
    Перлит, вакуум 0.00137
    Фенольные литые смолы 0,15
    Формовочные смеси фенолформальдегид 0,13 - 0,25
    Фосфорбронза 110 Pinchbe20 159
    Пек 0,13
    Карьерный уголь 0.24
    Гипс светлый 0,2
    Гипс, металлическая планка 0,47
    Гипс песочный 0,71
    Гипс, деревянная планка 0,28
    Пластилин 0,65 - 0,8
    Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) 0.03
    Платина
    Плутоний
    Фанера 0,13
    Поликарбонат 0,19
    Полиэстер
    Полиэтилен низкой плотности, PEL 0,33
    Полиэтилен высокой плотности, PEH 0.42 - 0,51
    Полиизопреновый каучук 0,13
    Полиизопреновый каучук 0,16
    Полиметилметакрилат 0,17 - 0,25
    Полипропилен
    Полистирол вспененный 0,03
    Полистирол 0.043
    Пенополиуретан 0,03
    Фарфор 1,5
    Калий 1
    Картофель, сырое мясо 0,55
    Пропан (газ) 0,015
    Политетрафторэтилен (ПТФЭ) 0,25
    Поливинилхлорид, ПВХ 0.19
    Стекло Pyrex 1,005
    Кварц минеральный 3
    Радон (газ) 0,0033
    Красный металл
    Рений
    Родий
    Порода, твердая 2-7
    Порода, вулканическая порода (туф) 0.5 - 2,5
    Изоляция из каменной ваты 0,045
    Канифоль 0,32
    Резина, ячеистая 0,045
    Резина натуральная 0,13
    Рубидий
    Лосось (влажность 73%) 0,50
    Песок сухой 0.15 - 0,25
    Песок влажный 0,25 - 2
    Песок насыщенный 2-4
    Песчаник 1,7
    Опилки 0,08
    Селен
    Овечья шерсть 0,039
    Аэрогель кремнезема 0.02
    Кремниевая литая смола 0,15 - 0,32
    Карбид кремния 120
    Кремниевое масло 0,1
    Серебро
    Шлаковая вата 0,042
    Сланец 2,01
    Снег (температура <0 o C) 0.05 - 0,25
    Натрий
    Хвойные породы (пихта, сосна ..) 0,12
    Почва, глина 1,1
    Почва, с органическими материя 0,15 - 2
    Грунт, насыщенный 0,6 - 4

    Припой 50-50

    50

    Сажа

    0.07

    Насыщенный пар

    0,0184
    Пар низкого давления 0,0188
    Стеатит 2
    Сталь углеродистая
    Сталь, нержавеющая
    Изоляция из соломенных плит, сжатая 0,09
    Пенополистирол 0.033
    Диоксид серы (газ) 0,0086
    Сера кристаллическая 0,2
    Сахара 0,087 - 0,22
    Тантал
    Смола 0,19
    Теллур 4,9
    Торий
    Древесина, ольха 0.17
    Древесина, ясень 0,16
    Древесина, береза ​​ 0,14
    Древесина, лиственница 0,12
    Древесина, клен 0,16
    Древесина дубовая 0,17
    Древесина осина 0,14
    Древесина оспа 0.19
    Древесина, бук красный 0,14
    Древесина, сосна красная 0,15
    Древесина, сосна белая 0,15
    Древесина ореха 0,15
    Олово
    Титан
    Вольфрам
    Уран
    Пенополиуретан 0.021
    Вакуум 0
    Гранулы вермикулита 0,065
    Виниловый эфир 0,25
    Вода, пар (пар) 0,0267 0,0359
    Пшеничная мука 0.45
    Белый металл 35-70
    Древесина поперек волокон, белая сосна 0,12
    Древесина поперек волокон, бальза 0,055
    Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина 0,147
    Дерево, дуб 0,17
    Шерсть, войлок 0.07
    Древесная вата, плита 0,1 - 0,15
    Ксенон (газ) 0,0051
    Цинк

    Пример - Проводящая теплопередача через Алюминиевый горшок и горшок из нержавеющей стали

    Кондуктивная теплопередача через стенку горшка может быть рассчитана как

    q = (к / с) A dT (1)

    или

    q / A = (к / с) dT

    где

    q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

    A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

    q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м 2 , Btu / (h ft 2 ))

    k = среднеквадратичная проводимость (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

    dT = t 1 - t 2 = разница температур ( o C, o F)

    s = толщина стенки (м, фут)

    Калькулятор теплопроводности

    k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

    s = толщина стенки (м, фут)

    A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

    dT = t 1 - t 2 = разница температур ( o C, или F)

    Примечание! - общая теплопередача через поверхность определяется «общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

    Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку емкости толщиной 2 мм - разность температур 80 o C

    Теплопроводность алюминия составляет 215 Вт / (м · K) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

    q / A = [(215 Вт / (м K)) / (2 10 -3 м)] (80 o C)

    = 8600000 (Вт / м 2 )

    = 8600 (кВт / м 2 )

    Кондуктивная теплопередача через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм - разница температур 80 o C

    Теплопроводность нержавеющей стали составляет 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

    q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м) ] (80 o C)

    = 680000 (Вт / м 2 )

    = 680 (кВт / м 2 )

    .

    Смотрите также