termal iletkenlik

Fiziksel

2022

Termal iletkenliğin ne olduğunu ve bu özelliğin kullandığı yöntemleri açıklıyoruz. Ayrıca, ölçü birimleriniz ve örnekler.

Termal iletkenlik, ısı iletebilen bazı malzemelerin özelliğidir.

Termal iletkenlik nedir?

Termal iletkenlik, belirli malzemeleri iletebilen bir özelliktir. sıcaklıkyani geçişine izin ver Kinetik enerji moleküllerinin diğer bitişik maddelere. Bu, termal özdirencin (belirli malzemelerin, ısı iletimine karşı direncidir) tersi olan yoğun bir büyüklüktür. moleküller).

Bu fenomenin açıklaması, bir malzeme ısındığında, moleküllerinin kinetik enerjisini arttırdığı, yani çalkalanmasını arttırdığı gerçeğinde yatmaktadır. Moleküller, daha sonra, bu ekstra enerjiyi neden olmadan paylaşabilirler. hareketler küresel konu (bununla, termal konveksiyondan farklıdır.sıvılar Ygazlar), bu kapasitenin çok yüksek olması metaller ve sürekli gövdelerde, genellikle ve çok düşük polimerler ve fiberglas gibi diğer yalıtım malzemeleri.

Bir malzemenin termal iletkenliği bir katsayıdan (λ olarak adlandırılır) hesaplanır ve moleküler yapısına bağlı olarak farklıdır. Bu hesaplama aşağıdaki formüle göre yapılır:

λ = q / derece. T

nerede ne birim başına ısı akısı hava ve alan vegrad.T gradyanı hava sıcaklığı.

Bir malzemenin ısıl iletkenliği ne kadar yüksek olursa, ısı iletkeni o kadar iyi olur ve ne kadar düşükse malzeme o kadar yalıtkan olur. Sıcaklık, konveksiyon,elektrik iletkenliği ve malzemenin faz değişikliklerinin tümü, termal iletkenlik katsayısının sonucunu etkiler.

Termal iletim yöntemleri

İletim, ısı bir vücuttan diğerine temas yoluyla iletildiğinde gerçekleşir.

Doğada ısı iletiminin üç yöntemi vardır: iletim, konveksiyon ve radyasyon.

  • Sürme. Isı, bir cisimden diğerine farklı bir sıcaklıkta sadece temas yoluyla iletildiğinde meydana gelir. yer değiştirme maddenin.
  • Konveksiyon. hareketi ile gerçekleşir parçacıklar ısıyı ileten maddeden oluşur, bu nedenle ya doğal ya da zorlanmış hareketle her zaman bir akışkan (sıvı veya gaz) olmalıdır.
  • Radyasyon. Isı iki arasında iletildiğinde ortaya çıkar. sağlam Aralarında herhangi bir temas noktası veya katı iletken olmadan farklı sıcaklıklarda. Isı, elektromanyetik dalgaların emisyonunda iletilir. ışık hızı.

Termal iletkenlik için ölçüm birimleri

Termal iletim, aşağıdakilere göre ölçülür: Uluslararası sistem, ilişkiden W / (K.m), nerede W watt var mı, K Kelvin ve m, metre. Bu birim, Kelvin başına metre/saniye cinsinden Joule'ye eşdeğerdir. (J / m.s.K).

Kelvin başına metre başına 1 watt'lık bir termal iletkenlik, iki madde arasındaki fark 1K olduğunda, bir Joule (J) ısının 1 m2 yüzey alanına ve 1 m kalınlığa sahip bir malzemeden 1 saniyede yayıldığı anlamına gelir. .

Termal iletkenlik örnekleri

Bazı termal iletkenlik örnekleri şunlardır:

  • Çelik. 47 ila 58 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Suçlu. 0,58 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Alkol. 0.16 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Bronz. 116 ila 140 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Kereste. 0.13 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Titanyum. 21,9 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Merkür. 83,7 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Gliserin. 0,29 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Mantar. 0,03 ila 0,04 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Altın. 308.2 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Kurşun. 35 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Elmas. 2300 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Bardak. 0,6 ila 1,0 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Lityum. 301,2 W / (K.m) iletkenlik ile.
  • Islak toprak. 0,8 W / (K.m) iletkenlik ile.
!-- GDPR -->