Теплопроводность металлов от чего зависит
от чего зависит коэффициент, указываемый в таблицах
Металлы обладают большим количеством характеристик, которые определяют их эксплуатационные качества и возможность применения при изготовлении определенных изделий. Важной характеристикой всех материалов можно назвать теплопроводность. Этот показатель определяет способность материального тела к переносу тепловой энергии. Таблица теплопроводности металлов встречается в различных справочниках, может зависеть от различных их особенностей. Примером можно назвать то, что механизм переноса тепловой энергии во многом зависит от агрегатного состояния вещества.
От чего зависит показатель теплопроводности
Рассматривая теплопроводность металлов и сплавов (таблица создана не только для металлов, но и других материалов), следует учитывать, что наиболее важным показателем является коэффициент теплопроводности. Он зависит от нижеприведенных моментов:
- Типа материала и его химического состава. Теплопроводность железа будет существенно отличаться от соответствующего показателя алюминия, что связано с особенностями кристаллической решетки материалов и их другими свойствами.
- Коэффициент может изменяться при нагреве или охлаждения металла. При этом изменения могут быть существенными, так как у каждого материала есть своя точка плавления, когда молекулы начинают перестраиваться.
В таблицах для некоторых металлов и сплавов коэффициент теплопроводности указывается уже в жидкой фазе.
Сегодня на практике практически не проводят измерение рассматриваемого показателя. Это связано с тем, что коэффициент теплопроводности при несущественном изменении химического состава остается практически неизменным. Табличные данные применяются при проектировании и выполнении других расчетов.
Понятие коэффициента теплопроводности
Для обозначения рассматриваемого значения применяется символ λ - количество тепла, которое передается в единицу времени через единицу поверхности на момент повышения температуры. Это значение применяется при проведении различных расчетов.
Описание свойства теплопроводности многих металлов проводится по формуле k = 2,5·10−8σT. В этой формуле учитывается:
- Температура, измеряемая в Кельвинах.
- Показатель электропроводности.
Это соотношение больше всего подходит для определения свойств проводников на момент эксплуатации при нагреве, но в последнее время применяется и для измерения степени проводимости тепловой энергии.
Полупроводники и изоляторы обладают более низкими показателями проводимости тепла, что связано с особенностями строения их кристаллической решетки.
Когда учитывается
При рассмотрении различных свойств материалов часто уделяется внимание и теплопроводности. Этот показатель важен в нижеприведенных случаях:
- Когда нужно отвести тепло от объекта. Тепловая энергия может возникать из-за трения. При этом нагрев становится причиной изменения основных свойств металлов и сплавов: прочности и твердости поверхности. Примером назовем конструкцию двигателя внутреннего сгорания. В процессе хода поршня в блоке цилиндров происходит нагрев основных элементов конструкции. Из-за слишком высокого нагрева даже металлы, устойчивые к воздействию высокой температуры, начинают терять прочность и становятся более пластичными. В результате происходит изменение геометрических размеров важных элементов конструкции, и она выходит из строя. Учитывается теплопроводность и при создании режущего инструмента, обшивки самолетов или высокоскоростных поездов.
- Когда нужно передать тепловую энергию. Центральная система отопления основана на нагреве рабочей среды, которая после подводится к потребителю и происходит передача энергии окружающей среде. Для того чтобы повысить эффективность создаваемой системы трубы, и отопительные радиаторы изготавливаются из металлов, которые способны быстро передавать тепло.
- Когда нужно изолировать поверхность. Встречается ситуация, когда нужно снизить вероятность нагрева поверхности. Для этого применяются специальные материалы, которые обладают высокими изоляционными качествами. Некоторые металлы и сплавы также обладают отражающими свойствами и не нагреваются, а также не передают тепло. Примером назовем фольгу, которая часто применяется в качестве отражающего экрана. Она также изготавливается из тонкого слоя металла, обладающего низким коэффициентом проводимости.
В заключение отметим, что до развития молекулярно-кинетической теории было принято считать передачу тепловой энергии признаком перетекания гипотетического теплорода. Появление современного оборудования позволило изучить строение материалов и изучить поведение частиц при воздействии высокой температуры. Передача энергии происходит за счет быстрого движения молекул, которые начинают сталкиваться, и приводит в движение другие молекулы, находящиеся в спокойном состоянии.
Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов
Теплопроводность - k - это количество тепла, передаваемого за счет единичного температурного градиента в единицу времени в установившихся условиях в направлении, нормальном к поверхности единицы площади. Теплопроводность - k - используется в уравнении Фурье.
| Металл, металлический элемент или сплав | Температура - t - ( o C) | Теплопроводность - k - (Вт / м K) |
|---|---|---|
| Алюминий | -73 | 237 |
| " | 0 | 236 |
| " | 127 | 240 |
| " | 327 | 232 |
| " | 527 | 220 |
| Алюминий - дюралюминий (94-96% Al, 3-5% Cu, следы Mg) | 20 | 164 |
| Алюминий - силумин (87% Al, 13% Si) | 20 | 164 |
| Алюминиевая бронза | 0-25 | 70 |
| Алюминиевый сплав 3003, прокат | 0-25 | 9 0038190|
| Алюминиевый сплав 2014.отожженный | 0-25 | 190 |
| Алюминиевый сплав 360 | 0-25 | 150 |
| Сурьма | -73 | 30,2 |
| " | 0 | 25,5 |
| " | 127 | 21,2 |
| " | 327 | 18,2 |
| " | 527 | 16,8 |
| Бериллий | -73 | 301 |
| " | 0 | 218 |
| " | 127 | 161 |
| " | 327 | 126 |
| " | 527 | 107 |
| " | 727 | 89 |
| " | 927 | 73 |
| Бериллиевая медь 25 | 9003 8 0-2580 | |
| Висмут | -73 | 9.7 |
| " | 0 | 8,2 |
| Бор | -73 | 52,5 |
| " | 0 | 31,7 |
| " | 127 | 18,7 |
| « | 327 | 11,3 |
| » | 527 | 8,1 |
| « | 727 | 6,3 |
| » | 927 | 5.2 |
| Кадмий | -73 | 99,3 |
| " | 0 | 97,5 |
| " | 127 | 94,7 |
| Цезий | -73 | 36,8 |
| " | 0 | 36,1 |
| Хром | -73 | 111 |
| " | 0 | 94,8 |
| " | 127 | 87.3 |
| " | 327 | 80,5 |
| " | 527 | 71,3 |
| " | 727 | 65,3 |
| " | 927 | 62,4 |
| Кобальт | -73 | 122 |
| " | 0 | 104 |
| " | 127 | 84,8 |
| Медь | -73 | 413 |
| " | 0 | 401 |
| " | 127 | 392 |
| " | 327 | 383 |
| " | 527 | 371 |
| " | 727 | 357 |
| " | 927 | 342 |
| Медь электролитическая (ETP) | 0-25 | 390 |
| Медь - Адмиралтейская латунь | 20 | 111 |
| Медь - алюминиевая бронза (95% Cu, 5% Al) | 20 | 83 |
| Медь - Бронза (75% Cu, 25% Sn) | 20 | 26 |
| Медь - латунь (желтая латунь) (70% Cu, 30% Zn) | 20 | 111 |
| Медь - патронная латунь (UNS C26000) | 20 | 120 |
| Медь - константан (60% Cu, 40% Ni) | 20 | 22.7 |
| Медь - немецкое серебро (62% Cu, 15% Ni, 22% Zn) | 20 | 24,9 |
| Медь - фосфористая бронза (10% Sn, UNS C52400) | 20 | 50 |
| Медь - красная латунь (85% Cu, 9% Sn, 6% Zn) | 20 | 61 |
| Мельхиор | 20 | 29 |
| Германий | -73 | 96,8 |
| " | 0 | 66.7 |
| " | 127 | 43,2 |
| " | 327 | 27,3 |
| " | 527 | 19,8 |
| " | 727 | 17,4 |
| " | 927 | 17,4 |
| Золото | -73 | 327 |
| " | 0 | 318 |
| " | 127 | 312 |
| " | 327 | 304 |
| " | 527 | 292 |
| " | 727 | 278 |
| " | 927 | 262 |
| Гафний | -73 | 24.4 |
| " | 0 | 23,3 |
| " | 127 | 22,3 |
| " | 327 | 21,3 |
| " | 527 | 20,8 |
| " | 727 | 20,7 |
| " | 927 | 20,9 |
| Hastelloy C | 0-25 | 12 |
| Инконель | 21-100 | 15 |
| Инколой | 0-100 | 12 |
| Индий | -73 | 89.7 |
| " | 0 | 83,7 |
| " | 127 | 75,5 |
| Иридий | -73 | 153 |
| " | 0 | 148 |
| " | 127 | 144 |
| " | 327 | 138 |
| " | 527 | 132 |
| " | 727 | 126 |
| " | 927 | 120 |
| Железо | -73 | 94 |
| " | 0 | 83.5 |
| " | 127 | 69,4 |
| " | 327 | 54,7 |
| " | 527 | 43,3 |
| " | 727 | 32,6 |
| " | 927 | 28,2 |
| Железо - литое | 20 | 52 |
| Железо - перлитное с шаровидным графитом | 100 | 31 |
| Кованое железо | 20 | 59 |
| Свинец | -73 | 36.6 |
| " | 0 | 35,5 |
| " | 127 | 33,8 |
| " | 327 | 31,2 |
| Свинец химический | 0-25 | 35 |
| Сурьма свинец (твердый свинец) | 0-25 | 30 |
| Литий | -73 | 88,1 |
| " | 0 | 79.2 |
| " | 127 | 72,1 |
| Магний | -73 | 159 |
| " | 0 | 157 |
| " | 127 | 153 |
| " | 327 | 149 |
| " | 527 | 146 |
| Магниевый сплав AZ31B | 0-25 | 100 |
| Марганец | -73 | 7.17 |
| " | 0 | 7,68 |
| Меркурий | -73 | 28,9 |
| Молибден | -73 | 143 |
| " | 0 | 139 |
| " | 127 | 134 |
| " | 327 | 126 |
| " | 527 | 118 |
| " | 727 | 112 |
| " | 927 | 105 |
| Монель | 0-100 | 26 |
| Никель | -73 | 106 |
| " | 0 | 94 |
| " | 127 | 80.1 |
| " | 327 | 65,5 |
| " | 527 | 67,4 |
| " | 727 | 71,8 |
| " | 927 | 76,1 |
| Никель - Кованые | 0-100 | 61-90 |
| Мельхиор 50-45 (константан) | 0-25 | 20 |
| Ниобий (колумбий) | -73 | 52.6 |
| " | 0 | 53,3 |
| " | 127 | 55,2 |
| " | 327 | 58,2 |
| " | 527 | 61,3 |
| " | 727 | 64,4 |
| " | 927 | 67,5 |
| Осмий | 20 | 61 |
| Палладий | 75.5 | |
| Платина | -73 | 72,4 |
| " | 0 | 71,5 |
| " | 127 | 71,6 |
| " | 327 | 73,0 |
| « | 527 | 75,5 |
| » | 727 | 78,6 |
| » | 927 | 82,6 |
| Плутоний | 20 | 8.0 |
| Калий | -73 | 104 |
| " | 0 | 104 |
| " | 127 | 52 |
| Красная латунь | 0-25 | 160 |
| Рений | -73 | 51 |
| " | 0 | 48,6 |
| " | 127 | 46,1 |
| " | 327 | 44.2 |
| " | 527 | 44,1 |
| " | 727 | 44,6 |
| " | 927 | 45,7 |
| Родий | -73 | 154 |
| " | 0 | 151 |
| " | 127 | 146 |
| " | 327 | 136 |
| " | 527 | 127 |
| " | 727 | 121 |
| " | 927 | 115 |
| Рубидий | -73 | 58.9 |
| " | 0 | 58,3 |
| Селен | 20 | 0,52 |
| Кремний | -73 | 264 |
| " | 0 | 168 |
| « | 127 | 98,9 |
| » | 327 | 61,9 |
| « | 527 | 42,2 |
| » | 727 | 31.2 |
| " | 927 | 25,7 |
| Серебро | -73 | 403 |
| " | 0 | 428 |
| " | 127 | 420 |
| " | 327 | 405 |
| " | 527 | 389 |
| " | 727 | 374 |
| " | 927 | 358 |
| Натрий | -73 | 138 |
| " | 0 | 135 |
| Припой 50-50 | 0-25 | 50 |
| Сталь - углерод, 0.5% C | 20 | 54 |
| Сталь - углеродистая, 1% C | 20 | 43 |
| Сталь - углеродистая, 1,5% C | 20 | 36 |
| " | 400 | 36 |
| " | 122 | 33 |
| Сталь - хром, 1% Cr | 20 | 61 |
| Сталь - хром, 5% Cr | 20 | 40 |
| Сталь - хром, 10% Cr | 20 | 31 |
| Сталь - хромоникель, 15% Cr, 10% Ni | 20 | 19 |
| Сталь - хромоникель, 20% Cr , 15% Ni | 20 | 15.1 |
| Сталь - Hastelloy B | 20 | 10 |
| Сталь - Hastelloy C | 21 | 8,7 |
| Сталь - никель, 10% Ni | 20 | 26 |
| Сталь - никель, 20% Ni | 20 | 19 |
| Сталь - никель, 40% Ni | 20 | 10 |
| Сталь - никель, 60% Ni | 20 | 19 |
| Сталь - хром никель, 80% никель, 15% никель | 20 | 17 |
| Сталь - хром никель, 40% никель, 15% никель | 20 | 11.6 |
| Сталь - марганец, 1% Mn | 20 | 50 |
| Сталь - нержавеющая, тип 304 | 20 | 14,4 |
| Сталь - нержавеющая, тип 347 | 20 | 14,3 |
| Сталь - вольфрам, 1% W | 20 | 66 |
| Сталь - деформируемый углерод | 0 | 59 |
| Тантал | -73 | 57.5 |
| " | 0 | 57,4 |
| " | 127 | 57,8 |
| " | 327 | 58,9 |
| " | 527 | 59,4 |
| " | 727 | 60,2 |
| " | 927 | 61 |
| Торий | 20 | 42 |
| Олово | -73 | 73.3 |
| " | 0 | 68,2 |
| " | 127 | 62,2 |
| Титан | -73 | 24,5 |
| " | 0 | 22,4 |
| « | 127 | 20,4 |
| » | 327 | 19,4 |
| « | 527 | 19,7 |
| » | 727 | 20.7 |
| " | 927 | 22 |
| Вольфрам | -73 | 197 |
| " | 0 | 182 |
| " | 127 | 162 |
| " | 327 | 139 |
| " | 527 | 128 |
| " | 727 | 121 |
| " | 927 | 115 |
| Уран | -73 | 25.1 |
| " | 0 | 27 |
| " | 127 | 29,6 |
| " | 327 | 34 |
| " | 527 | 38,8 |
| " | 727 | 43,9 |
| " | 927 | 49 |
| Ванадий | -73 | 31,5 |
| " | 0 | 31.3 |
| " | 427 | 32,1 |
| " | 327 | 34,2 |
| " | 527 | 36,3 |
| " | 727 | 38,6 |
| " | 927 | 41,2 |
| Цинк | -73 | 123 |
| " | 0 | 122 |
| " | 127 | 116 |
| " | 327 | 105 |
| Цирконий | -73 | 25.2 |
| " | 0 | 23,2 |
| " | 127 | 21,6 |
| " | 327 | 20,7 |
| " | 527 | 21,6 |
| " | 727 | 23,7 |
| " | 927 | 25,7 |
Сплавы - температура и теплопроводность
Температура и теплопроводность для
- Hastelloy A
- Инконель
- Navarich
- Advance
- Монель
сплавы:
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:
| 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 рыхлый | 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 | ||||
| Шаг | 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 | 0,1 - 0,22||||
| Полистирол вспененный | 0,03 | |||||
| Полистирол | 0.043 | |||||
| Пенополиуретан | 0,03 | |||||
| Фарфор | 1,5 | |||||
| Калий | 1 | |||||
| Картофель, сырая мякоть | 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 | |||||
| Силиконовая 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 сталь | ||||||
| Изоляция соломенной плиты, 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 | 0,606 | ||||
| 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 горшка толщиной 2 мм - разность температур 80 o C
Коэффициент теплопроводности для алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (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 для нержавеющей стали 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 )
.Примеры и приложения теплопроводности
«Скорость потока тепла через противоположные грани метрового куба вещества, поддерживаемого при разнице температур в один кельвин, называется теплопроводностью этого вещества».
Что такое формула теплопроводности?
Теплопроводность в разных материалах происходит с разной скоростью. В металлах тепло течет быстро по сравнению с изоляторами, такими как дерево или резина.Рассмотрим сплошной блок:
Одна из двух противоположных сторон, каждая из которых имеет площадь поперечного сечения A, нагревается до температуры T1. Тепло Q течет по длине L к противоположной стороне при температуре T2 за t секунд.
«Количество тепла, которое течет в единицу времени, называется скоростью потока тепла».
Таким образом, Скорость потока тепла = Q / t ………. (1)
Было замечено, что скорость, с которой тепло проходит через твердый объект, зависит от различных факторов.
-
Площадь поперечного сечения твердого тела:
Большая площадь поперечного сечения A твердого тела содержит большее количество молекул и свободных электронов на каждом слое, параллельном его площади поперечного сечения, и, следовательно, больше будет скорость потока тепла через твердые тела.Таким образом:
Скорость потока тепла Q / t ∝ A… .. (2)
Чем больше расстояние между горячим и холодным концом твердых тел, тем больше времени потребуется для отвода тепла к более холодному концу. и меньше будет скорость потока тепла. Таким образом:
Скорость потока тепла Q / t ∝ 1 / л…. (3)
-
Разница температур между концами
Больше температура разница (T1 - T2) между горячей и холодной сторонами твердых тел, тем больше будет скорость потока тепла.Таким образом:
Скорость потока тепла составляет Q / t (T1 - T2)…. (4)
Комбинируя вышеуказанные факторы, получаем:
Q / t ∝ A (T1 -T2) / L
Скорость потока тепла Q / t = KA (T1 - T2) / L… .. (5)
Здесь K - коэффициент пропорциональности, называемый теплопроводностью твердых тел. Его значение зависит от природы вещества и отличается для разных материалов. Из приведенного выше уравнения (5) мы находим K как:
K = Q / t × L / A (T1 - T2)….. (6)
Примеры теплопроводности
Примеры теплопроводности некоторых веществ приведены в таблице:
Следите за обновлениями на сайте Physicsabout.com по связанным темам, которые приведены ниже.
Проводимость тепла
Конвенция тепла
Излучение тепла
Теплопроводность - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия
Теплопроводность - это способность материала проводить тепло. Металлы обладают хорошей теплопроводностью, как и газы. Теплопроводность материала - это определяющее свойство, которое помогает в разработке эффективных технологий нагрева / охлаждения. Значение теплопроводности можно определить путем измерения скорости, с которой тепло может проходить через материал.
Термическое сопротивление противоположно теплопроводности.Это означает, что тепло не проводит много. Материалы с высоким удельным сопротивлением называются «термоизоляторами» и используются в одежде, термосах, домашних изоляционных материалах и автомобилях, чтобы согреться, или в холодильниках, морозильниках и термосах, чтобы вещи оставались холодными.
Теплопроводность часто обозначается греческой буквой «каппа», κ {\ displaystyle \ kappa}. Единицы теплопроводности - ватты на метр-кельвин. Ватты - это мера мощности, метры - мера длины, а кельвины - мера температуры.По единицам измерения мы видим, что теплопроводность - это мера того, сколько энергии проходит через расстояние из-за разницы температур.
Некоторые отличные теплоизоляторы: Вакуум, Аэрогель, Полиуретан
Вот некоторые отличные проводники тепла: Серебро, медь, бриллиант
Серебро - один из наиболее теплопроводных материалов (и довольно распространен), поэтому с серебром можно провести несколько интересных экспериментов, которые очень хорошо показывают, как работает теплопроводность.
Один пример: вы кладете 2 ложки в кипящую воду, одна из которых стальная, а другая серебряная. Когда вы вынимаете ложки из кипящей воды, серебряная ложка горячее, чем стальная. Причина этого в том, что серебро проводит тепло лучше, чем сталь. Серебряная ложка также будет остывать быстрее из-за этого, так как лучше отводит тепло.
Другой пример теплопроводности серебра - нанесение различных материалов на кубики льда. Шайба для утюга просто сядет на лед и постепенно станет холоднее.Медный пенни растает через кубик льда и быстрее остывает. Серебряная монета, ложка или кольцо на кубике льда погрузится в него, как если бы кубик льда был сделан из густого сиропа, а серебро почти мгновенно станет ледяным. Опять же, это потому, что серебро действительно хорошо поглощает тепло из воздуха и передает его кубику льда. Медь тоже хороша в этом, но не так хорошо, как серебро.
.
