Таблица теплопроводности: Таблица Теплопроводности строительных материалов

Содержание

Таблица Теплопроводности строительных материалов

Вид строительного материала	Коэффициент теплопроводности материалов, Вт/(м·°C)
Вид строительного материала	Строительный материал в сухом состоянии	Условия А для материала («обычные»)	Условия Б для материала («влажные»)
Теплопроводность Шерстяного войлока	0,045
Теплопроводность Цементно-песчаного раствора	0,58	0,76	0,93
Теплопроводность Известково-песчаного раствора	0,47	0,7	0,81
Теплопроводность обычной Гипсовой штукатурки	0,25
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности – 180 кг/куб.м.	0,038	0,045	0,048
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности – 140-175 куб.м.	0,037	0,043	0,046
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности 80-125 куб.м.	0,036	0,042	0,045
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности – 40-60 куб.м.	0,035	0,041	0,044
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности – 25-50 куб.м.	0,036	0,042	0,045
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности – 85 куб. м.	0,044	0,046	0,05
Теплопроводность Ваты Минеральной, каменной. При плотности – 75 куб.м.	0,04	0,042	0,047
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 60 куб.м.	0,038	0,04	0,045
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 45 куб.м.	0,039	0,041	0,045
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 35 куб.м.	0,039	0,041	0,046
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 30 куб.м.	0,04	0,042	0,046
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 20 куб.м.	0,04	0,043	0,048
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 17 куб.м.	0,044	0,047	0,053
Теплопроводность Ваты Минеральной, стеклянной. При плотности – 15 куб.м.	0,046	0,049	0,055
Газобетон и пенобетон на цементном вяжущем портландцементе. При плотности – 1000 куб.м.	0,29	0,38	0,43
Газобетон и пенобетон на цементном вяжущем портландцементе. При плотности – 800 куб.м.	0,21	0,33	0,37
Газобетон и пенобетон на цементном вяжущем портландцементе. При плотности – 600 куб. м.	0,14	0,22	0,26
Газобетон и пенобетон на цементном вяжущем портландцементе. При плотности – 400 куб.м.	0,11	0,14	0,15
Газобетон и пенобетон на известняковом вяжущем портландцементе. При плотности – 1000 куб.м.	0,31	0,48	0,55
Газобетон и пенобетон на известняковом вяжущем портландцементе. При плотности – 800 куб.м.	0,23	0,39	0,45
Газобетон и пенобетон на известняковом вяжущем портландцементе. При плотности – 600 куб.м.	0,15	0,28	0,34
Газобетон и пенобетон на известняковом вяжущем портландцементе. При плотности – 400 куб.м.	0,13	0,22	0,28
Теплопроводность Сосны и ели (волокна поперек).	0,09	0,14	0,18
Теплопроводность Сосны и ели (волокна вдоль).	0,18	0,29	0,35
Теплопроводность Дуба (волокна поперек).	0,10	0,18	0,23
Теплопроводность Дуба (волокна вдоль).	0,23	0,35	0,41
Теплопроводность Меди	382 – 390
Теплопроводность Алюминия	202 – 236
Теплопроводность Латуни	97 – 111
Теплопроводность Железа	92
Теплопроводность Олова	67
Теплопроводность Стали	47
Теплопроводность Стекла оконного	0,76
Теплопроводность Аргона	0,0177
Теплопроводность Ксенона	0,0057
Теплопроводность Арболита	0,07 – 0,17
Теплопроводность Пробкового дерева	0,035
Теплопроводность Железобетона. При плотности – 2500 куб.м.	1,69	1,92	2,04
Теплопроводность Бетона на щебне илигравии. При плотности – 2400 куб.м.	1,51	1,74	1,86
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 1800 куб.м.	0,66	0,80	0,92
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 1600 куб.м.	0,58	0,67	0,79
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 1400 куб.м.	0,47	0,56	0,65
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 1200 куб.м.	0,36	0,44	0,52
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 1000 куб.м.	0,27	0,33	0,41
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 800 куб.м.	0,21	0,24	0,31
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 600 куб.м.	0,16	0,2	0,26
Теплопроводность Керамзитобетона. При плотности – 500 куб.м.	0,14	0,17	0,23
Теплопроводность Кирпича керамический полнотелого. При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,56	0,7	0,81
Теплопроводность Кирпича силикатного. При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,70	0,76	0,87
Теплопроводность Кирпича керамического пустотелого (плотность 1400 куб. м. с учетом пустот). При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,47	0,58	0,64
Теплопроводность Кирпича керамического пустотелого. При плотности- 1300 куб.м. с учетом пустот. При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,41	0,52	0,58
Теплопроводность Кирпича керамического пустотелого. При плотности- 1000 куб.м. с учетом пустот. При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,35	0,47	0,52
Теплопроводность Кирпича силикатного, 11 пустот (плотность 1500 куб.м.). При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,64	0,7	0,81
Теплопроводность Кирпича силикатного, 14 пустот. Плотность 1400 куб.м.^. При кладке на цементно-песчанный раствор.	0,52	0,64	0,76
Теплопроводность Гранита	3,49	3,49	3,49
Теплопроводность Мрамора	2,91	2,91	2,91
Теплопроводность Известняка. При плотности – 2000 куб.м.	0,93	1,16	1,28
Теплопроводность Известняка. При плотности – 1800 куб.м.	0,7	0,93	1,05
Теплопроводность Известняка. При плотности – 1600 куб.м.	0,58	0,73	0,81
Теплопроводность Известняка. При плотности – 1400 куб.м.	0,49	0,56	0,58
Теплопроводность Туфа. При плотности – 2000 куб.м.	0,76	0,93	1,05
Теплопроводность Туфа. При плотности – 1800 куб.м.	0,56	0,7	0,81
Теплопроводность Туфа. При плотности – 1600 куб.м.	0,41	0,52	0,64
Теплопроводность Туфа. При плотности – 1400 куб.м.	0,33	0,43	0,52
Теплопроводность Туфа. При плотности – 1200 куб.м.	0,27	0,35	0,41
Теплопроводность Туфа. При плотности – 1000 куб.м.	0,21	0,24	0,29
Теплопроводность Песок строительного (сухого, в соответствии с ГОСТ 8736-77). При плотности – 1600 куб.м.	0,35
Теплопроводность – Фанера клееная	0,12	0,15	0,18
Теплопроводность ДСП, ДВП. При плотности – 1000 куб.м.	0,15	0,23	0,29
Теплопроводность ДСП, ДВП. При плотности – 800 куб.м.	0,13	0,19	0,23
Теплопроводность ДСП, ДВП. При плотности – 600 куб.м.	0,11	0,13	0,16
Теплопроводность ДСП, ДВП. При плотности – 400 куб.м.	0,08	0,11	0,13
Теплопроводность ДСП, ДВП. При плотности – 200 куб. м.	0,06	0,07	0,08
Теплопроводность Пакли	0,05	0,06	0,07
Теплопроводность Гипсокартона. Листы гипсовые обшивочные. При плотности – 1050 куб.м.	0,15	0,34	0,36
Теплопроводность Гипсокартона. Листы гипсовые обшивочные. При плотности – 800 куб.м.	0,15	0,19	0,21
Теплопроводность Линолеума из ПВХ на теплоизолирующей основе. При плотности – 1800 куб.м.	0,38	0,38	0,38
Теплопроводность Линолеума из ПВХ на теплоизолирующей основе. При плотности – 1600 куб.м.	0,33	0,33	0,33
Теплопроводность Линолеума из ПВХ на тканевой основе. При плотности – 1800 куб.м.	0,35	0,35	0,35
Теплопроводность Линолеума из ПВХ на тканевой основе. При плотности – 1600 куб.м.	0,29	0,29	0,29
Теплопроводность Линолеума из ПВХ на тканевой основе. При плотности – 1400 куб.м.	0,2	0,23	0,23
Теплопроводность, Эковата	0,037 – 0,042
Телопропводность Гравия и Керамзита. При плотности – 250 куб.м.	0,099 – 0,1	0,11	0,12
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 300 куб.м.	0,108	0,12	0,13
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 350 куб.м.	0,115 – 0,12	0,125	0,14
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 400 куб.м.	0,12	0,13	0,145
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 450 куб.м.	0,13	0,14	0,155
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 500 куб.м.	0,14	0,15	0,165
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 600 куб.м.	0,14	0,17	0,19
Телопроводность Гравия и Керамзита. При плотности – 800 куб.м.	0,18
Теплопроводность Гипсоплита. При плотности – 1350 куб.м.^.	0,35	0,50	0,56
Теплопроводность Гипсоплита. При плотности – 1100 куб.м.	0,23	0,35	0,41

Статьи на Строительном портале Украины

Алюминий	2600-2700	203,5-221 растет с ростом плотности
Асбест	600	0,151
Асфальтобетон	2100	1,05
АЦП асбесто-цементные плиты	1800	0,35
Бетон	2300-2400	1,28-1,51 растет с ростом плотности
Битум	1400	0,27
Бронза	8000	64
Винипласт	1380	0,163
Вода при температурах выше 0 градусов С	1000	0,6
Войлок шерстяной	300	0,047
Гипсокартон	800	0,15
Гранит	2800	3,49
Дерево, дуб – вдоль волокон	700	0,23
Дерево, дуб – поперек волокон	700	0,1
Дерево, сосна или ель – вдоль волокон	500	0,18
Дерево, сосна или ель – поперек волокон	500	0,10—0,15 растет с ростом плотности и влажности
ДСП, ОСП; древесно- или ориентированно-стружечная плита	1000	0,15
Железобетон	2500	1,69
Картон облицовочный	1000	0,18
Керамзит	200	0,1
Керамзит	800	0,18
Керамзитобетон	1800	0,66
Керамзитобетон	500	0,14
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000)	1200	0,35
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400)	1600	0,41
Кирпич красный глиняный	1800	0,56
Кирпич, силикатный	1800	0,7
Кладка из изоляционного кирпича	600	0,116—0,209 растет с ростом плотности
Кладка из обыкновенного кирпича	600-1700	0,384—0,698—0,814 растет с ростом плотности
Кладка из огнеупорного кирпича	1840	1,05 (при 800—1100°С)
Краска масляная	–	0,233
Латунь	8500	93
Лед при температурах ниже 0 градусов С	920	2,33
Линолеум	1600	0,33
Литье каменное	3000	0,698
Магнезия 85% в порошке	216	0,07
Медь	8500-8800	384-407 растет с ростом плотности
Минвата	100	0,056
Минвата	50	0,048
Минвата	200	0,07
Мрамор	2800	2,91
Опилки древесные	230	0,070—0,093 растет с ростом плотности и влажности
Пакля сухая	150	0,05
Пенобетон	1000	0,29
Пенобетон	300	0,08
Пенопласт	30	0,047
Пенопласт ПВХ	125	0,052
Пенополистирол	100	0,041
Пенополистирол	150	0,05
Пенополистирол	40	0,038
Пенополистирол экструдированый	33	0,031
Пенополиуретан	32	0,023
Пенополиуретан	40	0,029
Пенополиуретан	60	0,035
Пенополиуретан	80	0,041
Пеностекло	400	0,11
Пеностекло	2000	0,07
Песок сухой	1600	0,35
Песок влажный	1900	0,814
Полимочевина	1100	0,21
Полиуретановая мастика	1400	0,25
Полиэтилен	1500	0,3
Пробковая мелочь	160	0,047
Рубероид, пергамин	600	0,17
Свинец	11400	34,9
Совелит	450	0,098
Сталь	7850	58
Сталь нержавеющая	7900	17,5
Стекло оконное	2500	0,698—0,814
Стеклянная вата (стекловата)	200	0,035—0,070 растет с ростом плотности
Текстолит	1380	0,244
Торфоплиты	220	0,064
Фанера клееная	600	0,12
Фаолит	1730	0,419
Чугун	7500	46,5—93,0
Шлаковая вата	250	0,076
Эмаль	2350	0,872—1,163

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов в таблицах

Любое строительство независимо от его размера всегда начинается с разработки проекта. Его цель – спроектировать не только внешний вид будущего строения, еще и просчитать основные теплотехнические характеристики. Ведь основной задачей строительства считается сооружение прочных, долговечных зданий, способных поддерживать здоровый и комфортный микроклимат, без лишних затрат на отопление. Несомненную помощь при выборе сырья, используемого для возведения постройки, окажет таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты.

Тепло в доме напрямую зависит от коэффициента теплопроводности строительных материалов.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 628
Источник: http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov

Разделы статьи

Теплопроводность: понятие и теория

Теплопроводность представляет собой процесс перемещения тепловой энергии от прогретых частей к холодным. Обменные процессы происходят до полного равновесия температурного значения.

Комфортный микроклимат в доме зависит от качественной теплоизоляции всех поверхностей

Процесс теплопередачи характеризуется промежутком времени, в течение которого выравниваются температурные значения. Чем больше времени проходит, тем ниже теплопроводность строительных материалов, свойства которых отображает таблица. Для определения данного показателя применяется такое понятие как коэффициент теплопроводности. Он определяет, какое количество тепловой энергии проходит через единицу площади определенной поверхности. Чем данный показатель больше, тем с большей скоростью будет остывать здание. Таблица теплопроводности нужна при проектировании защиты постройки от теплопотерь. При этом можно снизить эксплуатационный бюджет.

Потери тепла на разных участках постройки будут отличаться

Полезный совет! При постройке домов стоит использовать сырье с минимальной проводимостью тепла.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1095
Источник: https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1952
Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала /Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)

В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Пенополиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум	0
Воздух +27°C. 1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)	0,014-0,021
Шлаковата	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробка листы 220 кг/м3	0,035
Пробка листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Пакля	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3	0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3	0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП , СП , СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 3533
Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается наибольшими показателями теплопроводности, но именно его применяют для постройки стен, перекрытий, прочих ограждений. Согласно таблице теплопроводности строительных материалов, при возведении стен из железобетона, для низкого теплообмена с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В таком случае строение получится огромным, громоздким и потребует немалых затрат.

Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Поэтому при возведении постройки следует отдельное внимание уделять дополнительным теплоизолирующим материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании подобного низкопроводного сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.

Нужно знать! У теплоизоляционных материалов значения показателя теплопроводности минимальны.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1066
Источник: http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov

Эффективность многослойных конструкций

Плотность и теплопроводность

В настоящее время нет такого строительного материала, высокая несущая способность которого сочеталась бы с низкой теплопроводностью. Строительство зданий по принципу многослойных конструкций позволяет:

соответствовать расчётным нормам строительства и энергосбережения;
оставлять размеры ограждающих конструкций в пределах разумного;
уменьшить материальные затраты на строительство объекта и его обслуживание;
добиться долговечности и ремонтопригодности (например, при замене одного листа минеральной ваты).

Комбинация конструкционного материала и теплоизоляционного позволяет обеспечить прочность и снизить потерю тепловой энергии до оптимального уровня. Поэтому при проектировании стен при расчётах учитывается каждый слой будущей ограждающей конструкции.

Важно также учитывать плотность при строительстве дома и при его утеплении.

Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух.

Расчёт толщины стен и утеплителя

Расчёт толщины стены зависит от следующих показателей:

плотности;
расчётной теплопроводности;
коэффициента сопротивления теплопередачи.

Согласно установленных норм, значение показателя сопротивления теплопередачи наружных стен должно быть не менее 3,2λ Вт/м •°С.

Значения таблиц теплопроводности строительных материалов применяются при расчётах:

теплоизоляции фасадов;
общестроительной изоляции;
изоляционных материалов при устройстве кровли;
технической изоляции.

Задача выбора оптимальных материалов для строительства, конечно же, подразумевает более комплексный подход. Однако даже такие простые расчёты уже на первых этапах проектирования позволяют определить наиболее подходящие материалы и их количество.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 2577
Источник: https://kotel.guru/uteplenie/dom/koefficienty-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov-v-tablicah.html

Коэффициент теплопроводности строительных материалов: как применяется на практике и таблица

Практические значение коэффициента – это правильно проведенный расчет толщины несущих конструкций с учетом используемых утеплителей. Необходимо отметить, что возводимое здание – это несколько ограждающих конструкций, через которые происходит утечка тепла. И у каждой их них свой процент теплопотерь.

через стены уходит до 30% тепловой энергии общего расхода.
Через полы – 10%.
Через окна и двери – 20%.
Через крышу – 30%.

Теплопотери дома

То есть, получается так, что если неправильно рассчитать теплопроводность всех ограждений, то проживающим в таком доме людям придется довольствоваться лишь 10% тепловой энергии, которое выделяет отопительная система. 90% – это, как говорят, выброшенные на ветер деньги.

“Идеальный дом должен быть построен из теплоизоляционных материалов, в котором все 100% тепла будут оставаться внутри. Но по таблице теплопроводности материалов и утеплителей вы не найдете тот идеальный стройматериал, из которого можно было бы возвести такое сооружение. Потому что пористая структура – это низкие несущие способности конструкции. Исключением может быть древесина, но и она не идеал.”

Стена из бревен – одна из самых утепленных

Поэтому при строительстве домов стараются использовать разные строительные материалы, дополняющие друг друга по теплопроводности. При этом очень важно соотносить толщину каждого элемента в общей строительной конструкции. В этом плане идеальным домом можно считать каркасный. У него деревянная основа, уже можно говорить о теплом доме, и утеплители, которые закладываются между элементами каркасной постройки. Конечно, с учетом средней температуры региона придется точно рассчитать толщину стен и других ограждающих элементов. Но, как показывает практика, вносимые изменения не столь значительны, чтобы можно было бы говорить о больших капитальных вложениях.

Устройство каркасного дома в плане его утепления

Рассмотрим несколько часто используемых строительных материалов и проведем сравнение их теплопроводность по толщине.

Теплопроводность кирпича: таблица по разновидностям

ФотоВид кирпичаТеплопроводность, Вт/м*К

	Керамический полнотелый	0,5-0,8
	Керамический щелевой	0,34-0,43
	Поризованный	0,22
	Силикатный полнотелый	0,7-0,8
	Силикатный щелевой	0,4
	Клинкерный	0,8-0,9

Тепловая проводимость кирпичной кладки при разнице температуры в 10°С

Теплопроводность дерева: таблица по породам

Порода дереваБерезаДуб поперек волоконДуб вдоль волоконЕльКедрКленЛиственница

Теплопроводность, Вт/м С	0,15	0,2	0,4	0,11	0,095	0,19	0,13

Порода дереваЛипаПихтаПробковое деревоСосна поперек волоконСосна вдоль волоконТополь

Теплопроводность, Вт/м С	0,15	0,15	0,045	0,15	0,4	0,17

Коэффициент теплопроводности пробкового дерева самый низкий из всех пород древесины. Именно пробка часто используется в качестве теплоизоляционного материала при проведении утеплительных мероприятий.

У древесины теплопроводность ниже, чем у бетона и кирпича

Теплопроводность металлов: таблица

Данный показатель у металлов изменяется с изменением температуры, в которой они применяются. И здесь соотношение такое – чем выше температура, тем ниже коэффициент. В таблице покажем металлы, которые используются в строительной сфере.

Вид металлаСтальЧугунАлюминийМедь

Теплопроводность, Вт/м С	47	62	236	328

Теперь, что касается соотношения с температурой.

У алюминия при температуре -100°С теплопроводность составляет 245 Вт/м*К. А при температуре 0°С – 238. При +100°С – 230, при +700°С – 0,9.
У меди: при -100°С –405, при 0°С – 385, при +100°С – 380, а при +700°С – 350.

Тепловая проводимость у меди выше, чем у стали почти в семь раз

Таблица теплопроводности других материалов

В основном нас будет интересовать таблица теплопроводности изоляционных материалов. Необходимо отметить, что если у металлов данный параметр зависит от температуры, то у утеплителей от их плотности. Поэтому в таблице будут расставлены показатели с учетом плотности материалом.

Теплоизоляционный материалПлотность, кг/м³Теплопроводность, Вт/м*К

Минеральная вата (базальтовая)	50	0,048
	100	0,056
	200	0,07
Стекловата	155	0,041
Стекловата	200	0,044
Пенополистирол	40	0,038
	100	0,041
	150	0,05
Пенополистирол экструдированный	33	0,031
Пенополиуретан	32	0,023
	40	0,029
	60	0,035
	80	0,041

И таблица теплоизоляционных свойств строительных материалов. Основные из них уже рассмотрены, обозначим те, которые в таблицы не вошли, и которые относятся к категории часто используемых.

Строительный материалПлотность, кг/м³Теплопроводность, Вт/м*К

Бетон	2400	1,51
Железобетон	2500	1,69
Керамзитобетон	500	0,14
Керамзитобетон	1800	0,66
Пенобетон	300	0,08
Пеностекло	400	0,11

Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

Всем известно, что воздух, если его оставить внутри строительного материала или между слоями стройматериалов, это великолепный утеплитель. Почему так происходит, ведь сам воздух, как таковой, не может сдерживать тепло. Для этого надо рассмотреть саму воздушную прослойку, огражденную двумя слоями стройматериалов. Один из них соприкасается с зоной положительных температур, другой с зоной отрицательный.

Воздушная прослойка между внешней облицовкой и теплоизоляционным слоем

Тепловая энергия движется от плюса к минусу, и встречает на своем пути слой воздуха. Что происходит внутри:

Конвекция теплого воздуха внутри прослойки.
Тепловое излучение от материала с плюсовой температурой.

Поэтому сам тепловой поток – это сумма двух факторов с добавлением теплопроводности первого материала. Необходимо сразу отметить, что излучение занимает большую часть теплового потока. Сегодня все расчеты теплосопротивления стен и других несущих ограждающих конструкций проводят на онлайн-калькуляторах. Что касается воздушной прослойки, то такие расчеты провести сложно, поэтому берутся значения, которые в 50-х годах прошлого столетия были получены лабораторными исследованиями.

Воздушная прослойка внутри стены

В них четко оговаривается, что если разница температур стен, ограниченных воздухом, составляет 5°С, то излучение возрастает с 60% до 80%, если увеличить толщину прослойки с 10 до 200 мм. То есть, общий объем теплового потока остается тот же, излучение вырастает, а значит, теплопроводность стены падает. И разница значительная: с 38% до 2%. Правда, возрастает конвекция с 2% до 28%. Но так как пространство замкнутое, то движение воздуха внутри него никак не действует на внешние факторы.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 6383
Источник: https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov

Особенности теплопроводности готового строения

Планируя проект будущего дома, нужно обязательно учесть возможные потери тепловой энергии. Большая часть тепла уходит через двери, окна, стены, крышу и полы.

В многоквартирных домах потери тепла будут отличаться по сравнению с частным строением

Если не выполнять расчеты по теплосбережению дома, то в помещении будет прохладно. Рекомендуется постройки из кирпича, бетона и камня дополнительно утеплять.

Утепление построек из бетона или камня повышает комфортные условия внутри здания

Полезный совет! Перед тем как утеплять жилище, необходимо продумать качественную гидроизоляцию. При этом даже повышенная влажность не повлияет на особенности теплоизоляции в помещении.

Разновидности утепления конструкций

Теплое здание получится при оптимальном сочетании конструкции из прочных материалов и качественного теплоизолирующего слоя. К подобным сооружениям можно отнести следующие:

Монтажные работы по утеплению каркасного сооружения требуют использования дополнительных конструктивных элементов

здание из стандартных материалов: шлакоблоков или кирпича. При этом утепление часто проводится по наружной стороне.

Особенности монтажа теплоизолирующего материала с внутренней стороны

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1212
Источник: https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html

Расчет толщины стены по теплопроводности вручную по формулам или калькулятором

Рассчитать толщину стены не так просто. Для этого нужно сложить все коэффициенты теплопроводности материалов, которые были использованы для сооружения стены. К примеру, кирпич, штукатурный раствор снаружи, плюс наружная облицовка, если такая будет использоваться. Внутренние выравнивающие материалы, это может быть все та же штукатурка или гипсокартонные листы, другие плитные или панельные покрытия. Если есть воздушная прослойка, то учитывают и ее.

Толщина стен из разных стройматериалов с одинаковым тепловым сопротивлением

Есть так называемая удельная теплопроводность по регионам, которую берут за основу. Так вот расчетная величина не должна быть больше удельной. В таблице ниже по городам дана удельная тепловая проводимость.

РегионМоскваСанкт-ПетербургРостовСочи

Теплопроводность	3,14	3,18	2,75	2,1

То есть, чем южнее, тем общая теплопроводность материалов должна быть меньше. Соответственно, можно уменьшать и толщину стены. Что касается онлайн-калькулятора, то предлагаем ниже посмотреть видео, на котором разбирается, как правильно пользоваться таким расчетным сервисом.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1313
Источник: https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov

Кол-во блоков: 10 | Общее кол-во символов: 19759
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 5485 (28%)
https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 7696 (39%)
https://kotel.guru/uteplenie/dom/koefficienty-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov-v-tablicah.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2577 (13%)
https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2307 (12%)
http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1694 (9%)

Коэффициенты теплопроводности изоляции

1	Асбестовый матрац, заполненный совелитом	0,087+0,00012* tт
2	Асбестовый матрац, заполненный стекловолокном	0,058+0,00023* tт
3	Асботкань в несколько слоев	0,13+0,00026* tт
4	Асбестовый шнур	0,12+0,00031* tт
5	Асбестовый шнур (ШАОН)	0,13+0,00026* tт
6	Асбопухшнур (ШАП)	0,093+0,0002* tт
7	Асбовермикулитовые изделия марки 250	0,081+0,00023* tт
8	Асбовермикулитовые изделия марки 300	0,087+0,00023* tт
9	Битумоперлит	0,12+0,00023* tт
10	Битумокерамзит	0,13+0,00023* tт
11	Битумовермикулит	0,13+0,00023* tт
12	Вулканитовые плиты марки 300	0,074+0,00015* tт
13	Диатомовые изделия марки 500	0,116+0,00023* tт
14	Диатомовые изделия марки 600	0,14+0,00023* tт
15	Известково-кремнеземистые изделия марки 200	0,069+0,00015* tт
16	Маты минераловатные прошивные марки 100	0,045+0,0002* tт
17	Маты минераловатные прошивные марки 125	0,049+0,0002* tт
18	Маты и плиты из минеральной ваты марки 75	0,043+0,00022* tт
19	Маты и полосы из непрерывного стекловолокна	0,04+0,00026* tт
20	Маты и плиты стекловатные марки 50	0,042+0,00028* tт
21	Пенобетонные изделия	0,11+0,0003* tт
22	Пенопласт ФРП-1 и резопен группы 100	0,043+0,00019* tт
23	Пенополимербетон	0,07
24	Пенополиуретан	0,05
25	Перлитоцементные изделия марки 300	0,076+0,000185* tт
26	Перлитоцементные изделия марки 350	0,081+0,000185* tт
27	Плиты минераловатные полужесткие марки 100	0,044+0,00021* tт
28	Плиты минераловатные полужесткие марки 125	0,047+0,000185* tт
29	Плиты и цилиндры минераловатные марки 250	0,056+0,000185* tт
30	Плиты стекловатные полужесткие марки 75	0,044+0,00023* tт
31	Полуцилиндры и цилиндры минераловатные марки 150	0,049+0,0002* tт
32	Полуцилиндры и цилиндры минераловатные марки 200	0,052+0,000185* tт
33	Совелитовые изделия марки 350	0,076+0,000185* tт
34	Совелитовые изделия марки 400	0,078+0,000185* tт
35	Скорлупы минераловатные оштукатуренные	0,069+0,00019* tт
36	Фенольный поропласт ФЛ монолит	0,05
37	Шнур минераловатный марки 200	0,056+0,000185* tт
38	Шнур минераловатный марки 250	0,058+0,000185* tт
39	Шнур минераловатный марки 300	0,061+0,000185* tт

Таблица коэффициентов теплопроводности газов

Общие сведения о теплопередаче

Теория теплопередачи выделяет три вида передачи тепла в пространстве (или теплообмена):

теплопроводность;
конвекция;
термоизлучение.

Теплопроводность – это молекулярный процесс, который характеризуется передачей тепла при непосредственном соприкосновении тел с разницей температур за счёт обмена энергией движения структурных частиц.

Конвекция – это движение в пространстве частей среды с разницей температур, причём за счёт переноса самой среды.

Термоизлучение – это теплообмен посредством электромагнитного излучения.

Часто наблюдается совместное протекание всех процессов вместе.

Способность вещества проводить тепло зависит от интенсивности теплового движения его микрочастиц в случаях, когда возникновение конвективных механизмов невозможно. Этот вид теплообмена возникает при разной температуре соприкасающихся веществ.

Совокупность тепловых значений в различных точках вещества называют температурным полем. Такое поле может быть стационарным – если тепловой показатель всех точек не изменяется с течением времени. И стационарным – при изменяющейся температуре в точках в течение какого-нибудь промежутка времени.

Понятие коэффициента теплопередачи

С точки зрения физики явление передачи тепла можно объяснить стремлением любой системы занять положение равновесия, при котором затраты энергии будут минимальными. Система, выведенная из равновесия посредством теплового изменения какой-либо её части, стремится в кратчайшее время восстановить равновесие, выравнивая температуру в разных точках. Микрочастицы переносят тепло, выравнивая температурный показатель– это и есть теплопередача.

Явление переноса тепла мы наблюдаем в твёрдых телах, в жидкостях и в меньшей мере – в газах.

Возьмём некий объём идеального газа, заключённый между двумя плоскими стенками. При различающейся температуре этих стенок Т1 и Т2 для каждой из них соответственно, создастся тепловой поток микрочастиц, который переносит тепло от более тёплой стенки к более холодной, выравнивая разницу температур. На этом явлении строится, например, утепляющий эффект окна. Стёкла имеют высокую способность передавать тепло, но заключённый между ними воздух является проводником тепла, в 160 худшим, чем стекло.

Коэффициент теплопередачи – это величина, которую нам помогает вычислить полуэмпирическая формула, она характеризует способность вещества переносить определённое количество тепла за единицу времени.

Для различного рода расчётов существует таблица теплопроводности материалов, поскольку это имеет огромное практическое значение. От этой величины зависит, как можно использовать вещество – как термоизолятор или как теплопроводник.

Коэффициент теплопроводности газов в природе

Формула говорит о том, что идеальный газ прямо пропорционален температуре.То же самое мы наблюдаем у метана, углекислоты, гелия и других природных веществ.

В таблице 1 приведены коэффициенты теплопередачи различных веществ при разных температурах.

Исследования способности проводить тепло в различных условиях проводились, как правило, на примере метана и углекислоты. Это объясняется тем, исследования метана, как самого распространённого в природе, представляют большой интерес. Использование же в экспериментах углекислоты объясняется дешевизной и тем, что её свойства заметно отличаются от свойств прочих природных веществ.

Коэффициент теплопередачи идеального газа не зависит от давления. Способность переносить тепло у природных веществ при различных показаниях давления в умеренном диапазоне тоже будет практически одинаковой. Но это справедливо, если речь идёт не о вакууме или не о слишком высоких давлениях. При крайне низких или крайне высоких давлениях теплопроводность газа будет расти вместе с уровнем теплоты.

В таблице 2 мы видим значения коэффициента теплопроводности для различных газов. Обратите внимание, что величина коэффициента заметно отличается – например, у метана она практически в два раза больше, чем у углекислого газа. Это говорит о том, что применение углекислого газа в качестве термоизолятора будет более обоснованным, чем применение метана или любого другого газа с высокой способностью передавать тепло.

Таблица теплопроводности кирпича, его плотность, морозостойкость и теплоемкость

Сфера применения материала определяется его эксплуатационными характеристиками. Комплекс рассматриваемых свойств должны соответствовать требованиям, предъявляемых строительному кирпичу при сооружении внешних стен, перекрытий, фундамента. Возведение конструкций подразумевает выбор изделий различного назначения:

Силикатный – рядовой, лицевой, пустотелый, полнотелый.
Керамический – жаростойкий и все разновидности предыдущего вида.
Клинкерный – для облицовки фасадов.

Оглавление:

Коэффициент теплопроводности
Что такое теплоемкость?
Значение морозостойкости

Теплотехнические характеристики

Показатели определяют энергопотребление дома, затраты на обогрев помещений. Проектирование сооружений, расчеты ограждающих конструкций учитывают эти параметры.

Коэффициент теплопроводности

Материалы обладают свойством проводить тепло от нагретой поверхности в более холодную область. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Основной показатель величины – коэффициент теплопроводности (λ, Вт/), определяемый как количество теплоты, проходящее через единицу площади сечения за единичный интервал времени. Малое значение положительно влияет на сохранение теплового режима.

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

≤ 0.20 – высокая;
0.2 < λ ≤ 0.24 – повышенная;
0.24 — 0.36 – эффективная;
0.36 — 0.46 – условно-эффективная;
˃ 0.46 – обыкновенная (малоэффективная).

Чем больше плотность, тем выше теплопроводность – не совсем верное утверждение. Структура содержит закрытые поры и полости (пустотелый), наполненные воздухом с коэффициентом ≈ 0,026. Благодаря этому, изделия со щелевыми отверстиями лучше поддерживают тепловой режим внутри сооружений. В инженерных расчетах необходимо учитывать величину теплопроводности кладочной смеси, значение показателя выбирают от 0.47 и выше, в зависимости от состава.

Вид	λ, Вт/м°C
Красный полнотелый	0,56 ~ 0,81
-//- пустотелый	0,35 ~ 0,87
Силикатный кирпич полнотелый	0,7 ~ 0,87
-//- пустотелый	0,52 ~ 0,81

Теплопроводность красного изделия ниже, чем у силикатного.

Физические процессы нагрева и удержания тепла можно охарактеризовать величинами:

Коэффициент теплоотдачи – теплообмен на границе поверхности твердого тела и воздушной среды. Это мощность теплового потока, приходящаяся на плоскость 1 м², обратно пропорциональная разнице температур тела и теплоносителя (воздух). Чем выше теплопроводность, тем больше теплоотдача.
Полное тепловое сопротивление – способность противостоять передаче тепла. Значение обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи. Исходя из расчетной формулы R = L/λ, легко рассчитать оптимальную толщину кладки. λ – постоянный параметр, R – тепловое сопротивление указано в таблице 4 СП 131.13330.2012 для климатических зон России.

Теплоемкость

Необходимое количество тепла, подведенного к телу для увеличения температуры на 1 Кельвин – определение понятия «полная теплоемкость». Единица измерения: Дж/К или Дж/°C. Чем больше объем и масса тела (толщина стен и перекрытий), тем выше теплоемкость материала, лучше поддерживается благоприятный температурный режим. Наиболее точно это свойство подтверждают характеристики:

Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.
Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.

Вид изделия	Удельная теплоемкость, Дж/кг*°С
Красный полнотелый	880
пустотелый	840
Силикатный полнотелый	840
пустотелый	750

Тепловая конвекция непрерывна: радиаторы нагревают воздух, который передает тепло стенам. При понижении температуры в помещениях происходит обратный процесс. Увеличение удельной теплоемкости, снижение коэффициента теплопроводности стен обеспечивают сокращение затрат на обогрев дома. Толщина кладки может быть оптимизирована рядом действий:

Применение теплоизоляции.
Нанесение штукатурки.
Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50. 13330.2012:

	Плотность, кг/м³	Удельная теплоемкость, кДж/кг*°С	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C
Обыкновенный глиняный кирпич на различном кладочном растворе
Цементно-песчаный	1800	0.88	0.56
Цементно-перлитовый	1600	0.88	0.47
Силикатный
Цементно-песчаный	1800	0.88	0.7
Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС
1400	1600	0.88	0.47
1300	1400	0.88	0.41
1000	1200	0.88	0.35

Морозостойкость кирпичной кладки

Устойчивость к воздействию отрицательных температур – показатель, влияющий на прочность и долговечность конструкции. Кладка в процессе эксплуатации насыщается влагой. В зимний период вода, проникая в поры, превращается в лед, увеличивается в объеме и разрывает полость, в которой находится – происходит разрушение. Морозоустойчивость, как правило, низкая, водопоглощение не должно превышать 20 %.

Определение количества циклов замораживания и оттаивания без потери прочности каждого вида изделия позволяет выявить морозоустойчивость (F). Значение получают опытным путем. В лаборатории проводят многократную заморозку в холодильных камерах и естественное оттаивание образцов.

Коэффициент морозостойкости – отношение прочности на сжатие опытного и исходного элемента. Изменение показателя более 5 %, наличие трещин, отколов сигнализируют об окончании испытаний. Марки изделий содержат характеристики по морозостойкости: F15 (20, 25, 35, 50, 75, 100, 150). Цифровой параметр указывает на количество циклов: чем выше число, тем надежнее возводимая система.

Приобретение кирпича высокой марки морозостойкости опустошит бюджет, заложенный на строительство. Меры по улучшению свойств конструкций, продлению срока эксплуатации в зонах холодного климата без увеличения расходов:

Применение паро- и гидроизоляции.
Обработка кладки гидрофобными составами.
Контроль, своевременное исправление дефектов.
Надежная гидроизоляция фундамента.

От выбора материала для кладки, его удельной теплоемкости, теплопроводности, морозостойкости зависит срок и комфорт эксплуатации дома. Сложные расчеты, составление сметы расходов лучше доверить опытным специалистам, имеющим опыт в строительстве и проектировании.

Теплопроводность современных утеплителей. Таблица | Dacha.news

В интернете второй десяток лет гуляют цифры теплопроводности различных утеплителей, где для каждого вида материала указаны достаточно широкие диапазоны значений, различающиеся порой в полтора-два раза. В теории эти цифры верны, но каковы реалии сегодняшнего дня, когда большинство утеплителей производятся на самом современном оборудовании и из качественных материалов?

Мы собрали в таблицу данные по теплопроводности наиболее популярных типов и марок утеплителей, в том числе и экологически чистых, которые поставляются в форме плит толщиной 50 или 100 мм. Большинство из них являются новинками последних двух-трех лет. Основной акцент был сделан на материалы, пригодные для вертикальных вентилируемых фасадов.

Важный момент! Производители оперируют несколькими коэффициентами теплопроводности. Они обозначаются как λ10, λ25, λА и λБ. Первые два определяют теплопроводность сухого материала при температурах 10 и 25 °С соответственно. Но в реальности такие условия эксплуатации практически недостижимы, потому инженеры в расчетах используют λА и λБ, которые соответствуют теплопроводности при 25 °С и влажности материала 2% и 5%. В таблице мы указали только λ10 и λА. Отличие λА от λБ обычно составляет 0,002 Вт/(м·°К) в большую сторону.

Утеплитель	тип	Коэф. теплопроводности λ10, Вт/(м·°К)	Коэф. теплопроводности λА, Вт/(м·°К)
воздух*		0,022	0,022
Пеноплекс Фасад	экструдированный пенополистирол	0,030	0,031
Пенопласт Knauf Therm Wall	пенополистирол	0,040	0,032
Шелтерэкострой Стандарт*	синтетическое негорючее волокно	0,033	0,033
Технониколь Carbon Eco	экструдированный пенополистирол	0,029	0,034
Isover Каркас-П32	стекловата	0,032	0,035
Ursa Geo П-30	каменная вата	0,032	0,036
Ursa Пенопласт ПСБ-С 35	пенополистирол	0,032	0,036
Ursa Terra 34	каменная вата	0,034	0,037
Isoroc Изолайт	каменная вата	0,034	0,038
Isoroc Изолайт-Люкс	каменная вата	0,033	0,038
Isover Венти	каменная вата	0,035	0,038
Paroc eXtra plus	каменная вата	0,034	0,038
Steico Flex 50 мм*	ДВП	0,038	0,038
Интерметал НПЭ 3050*	вспененный полиэтилен	0,038	0,038
Пенолон ППЭ 3050-Р*	сшитый вспененный полиэтилен	0,038	0,038
Эковер Стандарт 50	каменная вата	0,035	0,038
Isover Каркас-П37	стекловата	0,036	0,039
Rockwool Лайт Баттс Скандик	каменная вата	0,036	0,039
Изольна*	лен	0,039	0,039
Paroc eXtra	каменная вата	0,036	0,040
Ursa Geo П-15	каменная вата	0,037	0,041
Пенополистирол ПСБ-С-35	пенополистирол	0,037	0,042

* – для этих материалов значения λА найти не удалось.

Обратите внимание, что все современные теплоизоляционные материалы имеют достаточно низкую теплопроводность. Лучшими являются плиты из экструдированного пенополистирола, но они имеют ограниченное применение. Разброс среди минеральных ват небольшой ~15%, поэтому тут лучше ориентироваться на цену и применимость для тех или иных видов работ. Также приятно видеть, что все взятые нами экологически чистые утеплители не отстают от остальных по главному показателю.

Далее мы подсчитали стоимость 1м³ утеплителя и сделали сортировку по этому параметру.

Утеплитель	тип	Коэф. теплопроводности λа, Вт/(м·°К)	цена за м3
Ursa Geo П-15	каменная вата	0,041	1100
Rockwool Лайт Баттс Скандик	каменная вата	0,039	1500
Isoroc Изолайт	каменная вата	0,038	1600
Ursa Terra 34	каменная вата	0,037	1700
Ursa Geo П-30	каменная вата	0,036	1700
Paroc eXtra	каменная вата	0,040	1800
Пенопласт Knauf Therm Wall	пенополистирол	0,032	1800
Isover Каркас-П37	стекловата	0,039	1800
Эковер Стандарт 50	каменная вата	0,038	1900
Steico Flex 50 мм*	ДВП	0,038	2300
Шелтерэкострой Стандарт*	синтетическое негорючее волокно	0,033	2800
Isover Венти	каменная вата	0,038	3750
Изольна*	лен	0,039	4700
Пеноплекс Фасад	экструдированный пенополистирол	0,031	4600
Технониколь Carbon Eco	экструдированный пенополистирол	0,034	4800
Пенолон ППЭ 3050-Р*	сшитый вспененный полиэтилен	0,038	18000

Ursa Geo П-15 относится к минеральным ватам низкой плотности, потому ее монтаж на вертикальные фасады может проводиться с ограничениями, и в таблице она присутствует лишь для примера. В остальном видно, что наиболее выгодными являются утеплители из минеральной ваты, типичный показатель коэффициента теплопроводности λА для которых составляет 0,038 Вт/(м·°К).

Вам также может быть интересно:
— Сравнение теплопотерь домов из разного материала
— Чем дешевле отапливать дом (газ, дрова, электричество, уголь, дизель)

Загрузка…

Теплопроводность, теплопередача

Таблица теплопроводности газов

Проектирование и проектирование теплообмена

На этой диаграмме показана теплопроводность газов как функция температуры.

Если не указано иное, значения относятся к давлению 100 кПа (1 бар) или к давлению насыщенного пара, если оно меньше 100 кПа.

Обозначение P = 0 указывает, что задано значение ограничения низкого давления.Обычно значения P = 0 и P = 100 кПа различаются менее чем на 1%.

Единицы: мВт / м · К (милливатты на метр кельвин).

MF	Имя	100 К	200 К	300 К	400 К	500 К	600 К
–	Воздух	9.4	18,4	26,2	33,3	39,7	45,7
Ar	Аргон	6,2	12,4	17,9	22,6	26,8	30,6
BF ₃	Трифторид бора	–	–	19. 0	24,6	–	–
H ₂	Водород (P = 0)	68,6	131,7	186,9	230,4	–	–
F ₆ S	Гексафторид серы (P = 0)	–	–	13.0	20,6	27,5	33,8
H ₂ O	Вода	–	–	18,7	27,1	35,7	47,1
H ₂ S	Сероводород	–	–	14. 6	20,5	26,4	32,4
NH ₃	Аммиак	–	–	24,4	37,4	51,6	66,8
He	Гелий (P = 0)	75.5	119,3	156,7	190,6	222,3	252,4 8
Kr	Криптон (P = 0)	3,3	6,4	9,5	12,3	14,8	17,1
NO	Оксид азота	–	17. 8	25,9	33,1	39,6	46,2
N ₂	Азот	9,8	18,7	26,0	32,3	38,3	44,0
N ₂ O	Закись азота	–	9.8	17,4	26,0	34,1	41,8
Ne	Неон (P = 0)	22,3	37,6	49,8	60,3	69,9	78,7
O ₂	Кислород	9. 3	18,4	26,3	33,7	41,0	48,1
O ₂ S	Диоксид серы	–	–	9,6	14,3	20,0	25.6
Xe	Ксенон (P = 0)	2,0	3,6	5,5	7,3	8,9	10,4
CCl ₂ F ₂	Дихлордифторметан	–	–	9.9	15,0	20,1	25,2
CF ₄	Тетрафторметан (P = 0)	–	–	16,0	24,1	32,2	39,9
CO	Окись углерода (P = 0)	–	–	25. 0	32,3	39,2	45,7
CO ₂	Двуокись углерода	–	9,6	16,8	25,1	33,5	41,6
CHCl ₃	Трихлорметан	–	–	7.5	11,1	15,1	–
CH ₄	Метан	–	22,5	34,1	49,1	66,5	84,1
CH ₄ O	Метанол	–	–	–	26. 2	38,6	53,0
C ₂ H ₂	Ацетилен	–	–	21,4	33,3	45,4	56,8
C ₂ H ₄	Этилен	–	11.1	20,5	34,6	49,9	68,6
C ₂ H ₆	Этан	–	11,0	21,3	35,4	52,2	70,5
C ₂ H ₆ O	Этанол	–	–	14. 4	25,8	38,4	53,2
C ₃ H ₆ O	Ацетон	–	–	11,5	20,2	30,6	42,7
C ₃ H ₈	Пропан	–	–	18.0	30,6	45,5	61,9
C ₄ H ₁₀	Бутан	–	–	16,4	28,4	43,0	59,1
C ₅ H ₁₂	Пентан	–	–	14. 4	24,9	37,8	52,7
C ₆ H ₁₄	гексан	–	–	–	23,4	35,4	48,7

Газы – тепловые свойства газов
Свойства газов при атмосферном давлении

Газ	Температура ° C	Электропроводность Вт / м- ° C	Плотность кг / м ³	Удельная теплоемкость Дж / кг- ° C	Динамическая вязкость кг / м-с	Кинематическая вязкость м ² / с	Температуропроводность м ² / с
Гелий	-129. 0	0,0928	0,3379	5,2 x 10 ³	12,55 x 10 ^-6	37,11 x 10 ^-6	52,75 x 10 ^-6
Гелий	-73,0	0,1177	0,2435	5,2 x 10 ³	15.66 х 10 ^-6	64,38 x 10 ^-6	92,88 x 10 ^-6
Гелий	-18,0	0,1357	0,1906	5,2 x 10 ³	18,17 x 10 ^-6	95,5 x 10 ^-6	136,75 x 10 ^-6
Гелий	93.0	0,1691	0,1328	5,2 x 10 ³	23,05 x 10 ^-6	173,6 x 10 ^-6	244,9 x 10 ^-6
Гелий	204,0	0,197	0,10204	5,2 x 10 ³	27. 5 х 10 ^-6	269,3 x 10 ^-6	371,6 x 10 ^-6
Гелий	316,0	0,225	0,08282	5,2 x 10 ³	31,13 x 10 ^-6	375,8 x 10 ^-6	521,5 x 10 ^-6
Гелий	427.0	0,251	0,07032	5,2 x 10 ³	34,75 x 10 ^-6	494,2 x 10 ^-6	666,1 x 10 ^-6
Гелий	527,0	0,275	0,06023	5,2 x 10 ³	38.17 х 10 ^-6	634,1 x 10 ^-6	877,4 x 10 ^-6
Водород	-123,0	0,0981	0,16371	12. 602 x 10 ³	5,595 x 10 ^-6	34,18 x 10 ^-6	47.5 х 10 ^-6
Водород	-73,0	0,1282	0,1227	13,54 x 10 ³	6,813 x 10 ^-6	55,53 x 10 ^-6	77,2 x 10 ^-6
Водород	-23,0	0.1561	0,09819	14,059 x 10 ³	7,919 x 10 ^-6	80,64 x 10 ^-6	113,0 x 10 ^-6
Водород	27,0	0,182	0,08185	14,314 x 10 ³	8. 963 х 10 ^-6	109,5 x 10 ^-6	155,4 x 10 ^-6
Водород	77,0	0.206	0,07016	14,436 x 10 ³	9,954 x 10 ^-6	141,9 x 10 ^-6	203.1 х 10 ^-6
Водород	127,0	0,228	0,06135	14,491 x 10 ³	10,864 x 10 ^-6	177,1 x 10 ^-6	256,8 x 10 ^-6
Водород	177,0	0.251	0,05462	14,499 x 10 ³	11,779 x 10 ^-6	215,6 x 10 ^-6	316,4 x 10 ^-6
Водород	227,0	0,272	0,04918	14,507 x 10 ³	12. 636 х 10 ^-6	257,0 x 10 ^-6	381,7 x 10 ^-6
Водород	277,0	0,292	0,04469	14,532 x 10 ³	13,475 x 10 ^-6	301,6 x 10 ^-6	451.6 х 10 ^-6
Водород	327,0	0,315	0,04085	14,537 x 10 ³	14,285 x 10 ^-6	349,7 x 10 ^-6	530,6 x 10 ^-6
Водород	427,0	0.351	0,03492	14,574 x 10 ³	15,89 x 10 ^-6	455,1 x 10 ^-6	690,3 x 10 ^-6
Водород	527,0	0,384	0,0306	14,675 x 10 ³	17. 4 х 10 ^-6	569,0 x 10 ^-6	856,3 x 10 ^-6
Водород	527,0	0,412	0,02723	14,821 x 10 ³	18,78 x 10 ^-6	690,0 x 10 ^-6	0.0010217
Кислород	-123,0	0,01367	2,619	917,8	11,49 x 10 ^-6	4,387 x 10 ^-6	5,688 x 10 ^-6
Кислород	-73,0	0,01824	1.9559	913,1	14,85 x 10 ^-6	7,593 x 10 ^-6	10,214 x 10 ^-6
Кислород	-23,0	0,02259	1,5618	915,7	17,87 x 10 ^-6	11. 45 х 10 ^-6	15,794 x 10 ^-6
Кислород	27,0	0,02676	1.3007	920,3	20,63 x 10 ^-6	15,86 x 10 ^-6	22,353 x 10 ^-6
Кислород	77.0	0,0307	1,1133	929,1	23,16 x 10 ^-6	20,8 x 10 ^-6	29,68 x 10 ^-6
Кислород	127,0	0,03461	0,9755	942,0	25.54 х 10 ^-6	26,18 x 10 ^-6	37,68 x 10 ^-6
Кислород	177,0	0,03828	0,8682	956,7	27,77 x 10 ^-6	31,99 x 10 ^-6	46,09 x 10 ^-6
Кислород	227. 0	0,04173	0,7801	972,2	29,91 x 10 ^-6	38,34 x 10 ^-6	55,02 x 10 ^-6
Кислород	277,0	0,04517	0,7096	988,1	31.97 х 10 ^-6	45,05 x 10 ^-6	64,1 x 10 ^-6
Азот	-73,0	0,01824	1,7108	1.0429 x 10 ³	12,947 x 10 ^-6	7,568 x 10 ^-6	10.224 х 10 ^-6
Азот	27,0	0,0262	1.1421	1. 0408 x 10 ³	17,84 x 10 ^-6	15,63 x 10 ^-6	22,044 x 10 ^-6
Азот	127,0	0.03335	0,8538	1.0459 x 10 ³	21,98 x 10 ^-6	25,74 x 10 ^-6	37,34 x 10 ^-6
Азот	227,0	0,03984	0,6824	1.0555 x 10 ³	25.7 х 10 ^-6	37,66 x 10 ^-6	55,3 x 10 ^-6
Азот	327,0	0,0458	0,5624	1.0756 x 10 ³	29,11 x 10 ^-6	51,19 x 10 ^-6	74.86 х 10 ^-6
Азот	427,0	0,05123	0,4934	1.0969 x 10 ³	32,13 x 10 ^-6	65,13 x 10 ^-6	94,66 x 10 ^-6
Азот	527,0	0.05609	0,4277	1,1225 x 10 ³	34,84 x 10 ^-6	81,46 x 10 ^-6	116,85 x 10 ^-6
Азот	627,0	0,0607	0,3796	1,1464 x 10 ³	37.49 х 10 ^-6	91,06 x 10 ^-6	139,46 x 10 ^-6
Азот	727,0	0,06475	0,3412	1,1677 x 10 ³	40,0 x 10 ^-6	117,2 x 10 ^-6	162.5 х 10 ^-6
Азот	827,0	0,0685	0,3108	1,1857 x 10 ³	42,28 x 10 ^-6	136,0 x 10 ^-6	185.91 x 10 ^-6
Азот	927,0	0.07184	0,2851	1,2037 x 10 ³	44,5 x 10 ^-6	156,1 x 10 ^-6	209,32 x 10 ^-6
Двуокись углерода	-53,0	0,010805	2.4733	783,0	11.105 х 10 ^-6	4,49 x 10 ^-6	5,92 x 10 ^-6
Двуокись углерода	-23,0	0,012884	2,1657	804,0	12,59 x 10 ^-6	5,813 x 10 ^-6	7,401 x 10 ^-6
Двуокись углерода	27.0	0,016572	1,7973	871,0	14,958 x 10 ^-6	8,321 x 10 ^-6	10,588 x 10 ^-6
Двуокись углерода	77,0	0,02047	1,5362	900,0	17.205 х 10 ^-6	11,19 x 10 ^-6	14,808 x 10 ^-6
Двуокись углерода	127,0	0,02461	1,3424	942,0	19,32 x 10 ^-6	14,39 x 10 ^-6	19,463 x 10 ^-6
Двуокись углерода	177.0	0,02897	1,1918	980,0	21,34 x 10 ^-6	17,9 x 10 ^-6	24,813 x 10 ^-6
Двуокись углерода	227,0	0,03352	1.0732	1.013 x 10 ³	23.26 х 10 ^-6	21,67 x 10 ^-6	30,84 x 10 ^-6
Двуокись углерода	277,0	0,03821	0,9739	1.047 x 10 ³	25,08 x 10 ^-6	25,74 x 10 ^-6	37.5 х 10 ^-6
Двуокись углерода	327,0	0,04311	0,8938	1.076 x 10 ³	26,83 x 10 ^-6	30,02 x 10 ^-6	44,83 x 10 ^-6
Аммиак, NH 3	0,0	0.022	0,7929	2,177 x 10 ³	9,353 x 10 ^-6	11,8 x 10 ^-6	13,08 x 10 ^-6
Аммиак, NH 3	50,0	0,027	0,6487	2,177 x 10 ³	11.035 х 10 ^-6	17,0 х 10 ^-6	19,2 x 10 ^-6
Аммиак, NH 3	100,0	0,0327	0,559	2,236 x 10 ³	12,886 x 10 ^-6	23,0 x 10 ^-6	26.19 х 10 ^-6
Аммиак, NH 3	150,0	0,0391	0,4934	2,315 x 10 ³	14,672 x 10 ^-6	29,7 x 10 ^-6	34,32 x 10 ^-6
Аммиак, NH 3	200,0	0.0467	0,4405	2,395 x 10 ³	16,49 x 10 ^-6	37,4 x 10 ^-6	44,21 x 10 ^-6
Водяной пар	107,0	0,0246	0,5863	2,06 x 10 ³	12.71 х 10 ^-6	21,6 x 10 ^-6	20,36 x 10 ^-6
Водяной пар	127,0	0,0261	0,5542	2,014 x 10 ³	13,44 x 10 ^-6	24,2 x 10 ^-6	23.38 х 10 ^-6
Водяной пар	177,0	0,0299	0,4942	1,98 x 10 ³	15,25 x 10 ^-6	31,1 x 10 ^-6	30,7 x 10 ^-6
Водяной пар	227,0	0.0339	0,4405	1.985 x 10 ³	17,04 x 10 ^-6	38,6 x 10 ^-6	38,7 x 10 ^-6
Водяной пар	277,0	0,0379	0,4005	1,997 x 10 ³	18.84 х 10 ^-6	47,0 x 10 ^-6	47,5 x 10 ^-6
Водяной пар	327,0	0,0422	0,3652	2,026 x 10 ³	20,67 x 10 ^-6	56,6 x 10 ^-6	57.3 х 10 ^-6
Водяной пар	377,0	0,0464	0,338	2,056 x 10 ³	22,47 x 10 ^-6	66,4 x 10 ^-6	66,6 x 10 ^-6
Водяной пар	427,0	0.0505	0,314	2,085 x 10 ³	24,26 x 10 ^-6	77,2 x 10 ^-6	77,2 x 10 ^-6
Водяной пар	477,0	0,0549	0,2931	2,119 x 10 ³	26.04 х 10 ^-6	88,8 x 10 ^-6	88,3 x 10 ^-6
Водяной пар	527,0	0,0592	0,2739	2,152 x 10 ³	27,86 x 10 ^-6	102,0 x 10 ^-6	100.1 х 10 ^-6
Водяной пар	577,0	0,0637	0,2579	2,186 x 10 ³	29,69 x 10 ^-6	115,2 x 10 ^-6	113,0 x 10 ^-6

Каталожные номера:

Кадоя, К. Мацунага, Н., и Нагашима А. Вязкость и теплопроводность сухого воздуха в газовой фазе // J. Phys. Chem. Ref. Data, 14, 947, 1985.
Younglove, B. A. и Hanley, H. J. M., Коэффициенты вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого аргона, J. Phys. Chem. Ref. Data, 15, 1323, 1986.
Holland, P. M., Eaton, B. E., и Hanley, H. J. M., Корреляция данных вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого этилена, J. Phys. Chem. Ref. Данные, 12, 917, 1983.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Теплопроводность припоев | Охлаждение электроники

Пайка была основным методом установления механических и электрических соединений в электронике в течение многих лет и, вероятно, будет использоваться в этом виде в будущем. Хотя существует несколько физических свойств и характеристик припоев, которые представляют интерес для электронного сообщества в целом, одним из наиболее важных физических свойств для инженеров-теплотехников является теплопроводность.

Исторически сплавы олова (Sn) и свинца (Pb) были предпочтительными припоями.К моменту публикации этой статьи 1 июля 2006 года, когда европейское сообщество будет соответствовать Директиве об ограничениях по опасным веществам (RoHS), будет пройдено, и электронное сообщество будет двигаться дальше по пути к использованию бессвинцовых продуктов. Необходимость разработки бессвинцовых припоев привела к появлению нескольких сплавов-кандидатов, но получение данных о теплопроводности этих сплавов затруднено, особенно для хорошо задокументированных данных.

Необходимость создания продуктов последовательно привела к классификации припоев, используемых для крепления кристаллов, к припоям межсоединений первого уровня.Припои, используемые для прикрепления упакованных компонентов к печатным платам, классифицируются как межсоединения второго уровня и имеют температуру плавления ниже, чем припои межсоединений первого уровня, так что упакованные детали могут быть прикреплены без оплавления припоя для прикрепления кристалла.

Таблица 1. Теплопроводность припоев

В таблице 1 приведена теплопроводность нескольких припоев, перечисленных в порядке уменьшения температуры плавления.Припои с одной указанной температурой плавления являются эвтектическими сплавами. В первом столбце перечислены составляющие элементы с указанием процентного содержания каждого элемента в круглых скобках. Следует отметить, что элементы, составляющие до 5% сплава, могут варьироваться до ± 0,2%, в то время как элементы, составляющие более 5% сплава, могут варьироваться до ± 0,5% [1].

Припои, указанные в верхней части таблицы, с высокими температурами плавления, часто используются для крепления штампов в герметичных корпусах.Присоединение к этим припоям с более высокой температурой плавления обычно требует использования материалов подложки с коэффициентом теплового расширения, близким к полупроводнику, чтобы избежать чрезмерных напряжений при остывании сборки. Эвтектический припой золото-олово – один из широко используемых припоев для прикрепления штампа, который имеет много хороших характеристик, но является сравнительно дорогим.

Кандидатом на замену припоя олово-свинец (SnPb) является сплав олова (Sn), серебра (Ag) и меди (Cu), называемый SAC. Доступны несколько разновидностей этого сплава, но проводимость для всех из них составляет примерно 60 Вт / мК при 25 ° C.Некоторые данные могут быть найдены с отказом от ответственности, что это оценочная стоимость, но никаких подробностей о методе оценки не приводится. Следует отметить, что использование «правила смесей» для оценки теплопроводности припоя на основе чистой теплопроводности металлов составляющих элементов может привести к значительным ошибкам. Например, теплопроводность припоя AuSn (80/20) составляет 57 Вт / мК, что ниже, чем проводимость любого из основных металлов золота (315 Вт / мК) или олова (66 Вт / мК).Последнее замечание, требующее внимания при использовании этих значений в тепловом моделировании, заключается в том, что необходимо учитывать наличие пустот, если таковые имеются.

Список литературы

Руководство по методам тестирования IPC-J-STD-006, www.ipc.org.
Кинг, Дж. А., «Справочник по материалам для гибридной микроэлектроники», Artec House, Норвуд, Массачусетс, 1988.
Билек, Дж. И др., «Теплопроводность расплавленных бессвинцовых припоев», Европейский симпозиум по микроэлектронике и упаковке, июнь 2004 г., Чешская Республика.
AIM, www.aimsolder.com.
Силиг, К. и Сураски, Д., «Состояние бессвинцовых припоев», Труды 50-й конференции по электронным компонентам и технологиям IEEE 2000, май 2000 г., Лас-Вегас, штат Невада.
Indium Corporation, www.indium.com.

Измерение теплопроводности нагретого протонами теплого плотного алюминия

Роснер, Р., Хаммер, Д. и Ротман, Т. Необходимы фундаментальные исследования для лабораторной физики с высокой плотностью энергии.В Управление науки Министерства энергетики (DOE) и Национальное управление по ядерной безопасности, Отчет семинара по исследованиям в лаборатории с высокой плотностью энергии (2009).

Спитцер, Л. и Хэрм, Р. Явления переноса в полностью ионизированном газе. Phys. Сборка 89 , 977–981 (1953).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

Ли, Ю. Т. и Мор, Р. М. Модель электронной проводимости для плотной плазмы. Phys. Жидкости 27 , 1273–1286 (1984).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

Desjarlais, M. P. Практические улучшения проводимости подветренной стороны вблизи перехода металл-изолятор. Вклад в физику плазмы 41 , 267–270 (2001).

ADS CAS Статья Google ученый

Desjarlais, M. P., Kress, J. D. & Collins, L.A. Электропроводность для теплой, плотной алюминиевой плазмы и жидкостей. Phys. Ред. E 66 , 025401 (2002).

ADS CAS Статья Google ученый

Ринкер Г. А. Теплопроводность сильно связанной плазмы. Phys. Ред. B 31 , 4220–4229 (1985).

ADS CAS Статья Google ученый

Ринкер Г. А. Систематические расчеты коэффициентов переноса плазмы для таблицы Менделеева. Phys. Ред. A 37 , 1284–1297 (1988).

ADS CAS Статья Google ученый

Стерн, П., Хансен, С., Уилсон, Б. и Айзекс, В. Уравнение состояния, вероятностей заполнения и проводимости в коде чистки среднего атома. Физика высоких плотностей энергии 3 , 278–282 (2007).

ADS CAS Статья Google ученый

Faussurier, G., Blancard, C., Combis, P. & Videau, L. Электрическая и теплопроводность в плотной плазме. Физика плазмы 21 , 0

(2014).

ADS Статья Google ученый

10.

Kuhlbrodt, S. & Redmer, R. Коэффициенты переноса для плотной металлической плазмы. Phys. Ред. E 62 , 7191–7200 (2000).

ADS CAS Статья Google ученый

11.

Уитли, Х. Д. и др. . Расчеты Ленарда-Балеску и классическое молекулярно-динамическое моделирование электропроводности и теплопроводности водородной плазмы. Вклад в физику плазмы 55 , 192–202 (2015).

ADS CAS Статья Google ученый

12.

Поццо, М., Дэвис, К., Габбинс, Д. и Алф, Д. Тепловая и электрическая проводимость железа в земных условиях. Природа 485 , 355–358 (2012).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

13.

Hanson, DE, Collins, LA, Kress, JD & Desjarlais, MP Расчеты теплопроводности материалов мишеней для национальных устройств зажигания при температурах около 10 эв и плотностях около 10 г / см3 с использованием квантовых молекулярных молекул с конечной температурой. динамика. Физика плазмы 18 , 082704 (2011).

ADS Статья Google ученый

14.

Desjarlais, M. P., Scullard, C. R., Benedict, L. X., Whitley, H. D. & Redmer, R. Расчеты транспортных свойств в невырожденном пределе и роль электрон-электронного рассеяния с использованием функции плотности. Phys. Ред. E 95 , 033203 (2017).

ADS Статья PubMed Google ученый

15.

Грациани, Ф. Р. и др. . Крупномасштабное молекулярно-динамическое моделирование плотной плазмы: проект cimarron. Физика высоких плотностей энергии 8 , 105–131 (2012).

ADS CAS Статья Google ученый

16.

Hu, S. X. et al. . Основные принципы теплопроводности теплоплотной дейтериевой плазмы для термоядерного синтеза с инерционным удержанием. Phys. Ред. E 89 , 043105 (2014).

ADS CAS Статья Google ученый

17.

Hu, S. X. et al. . Первопринципные исследования ионизации и теплопроводности полистирола для приложений термоядерного синтеза с инерционным удержанием. Физика плазмы 23 , 042704 (2016).

ADS Статья Google ученый

18.

Милчберг, Х. М., Фриман, Р. Р., Дэйви, С. С. и Мор, Р. М. Удельное сопротивление простого металла от комнатной температуры до 10 ⁶ к. Phys. Rev. Lett. 61 , 2364–2367 (1988).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

19.

Дхарма-вардана, М. и Перро, Ф. Удельное сопротивление и динамическая проводимость алюминия, нагретого лазерным импульсом до 106 кОм и вдоль ударной волны до 20 мбар. Письма по физике 163 , 223–227 (1992).

ADS CAS Статья Google ученый

20.

Нг, А. и др. . Отражательная способность интенсивных фемтосекундных лазерных импульсов от простого металла. Phys. Rev. Lett. 72 , 3351–3354 (1994).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

21.

Фоссюрье Г. и Бланкар К. Насыщение удельного сопротивления в теплом плотном веществе. Phys. Ред. E 91 , 013105 (2015).

ADS Статья Google ученый

22.

Чирикоста, О. и др. . Прямые измерения депрессии ионизационного потенциала в плотной плазме. Phys. Rev. Lett. 109 , 065002 (2012).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

23.

Хоарти, Д. Дж. и др. . Наблюдения за эффектом депрессии ионизационного потенциала в горячей плотной плазме. Phys. Rev. Lett. 110 , 265003 (2013).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

24.

Винко С. М. и др. . Создание и диагностика плазмы твердой плотности с помощью рентгеновского лазера на свободных электронах. Природа 482 , 59–62 (2012).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

25.

Винко, С. М. и др. . Исследование фемтосекундных скоростей столкновительной ионизации в плазме твердого алюминия. Nature Communications 6 , 6397 EP– (2015).

26.

Sperling, P. et al . Рентгеновские лазерные измерения на свободных электронах плазмонов с затуханием столкновений в изохорически нагретой теплой плотной материи. Phys. Rev. Lett. 115 , 115001 (2015).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

27.

Де Сильва А. В. и Кацурос Дж. Д. Электропроводность плотной плазмы меди и алюминия. Phys. Ред. E 57 , 5945–5951 (1998).

ADS CAS Статья Google ученый

28.

Ямасуэ, Э., Суза, М., Фукуяма, Х. и Нагата, К. Отклонение от закона Видемана – Франца для теплопроводности жидкого олова и свинца при повышенной температуре. Международный теплофизический журнал 24 , 713–730 (2003).

CAS Статья Google ученый

29.

Редмер Р. Физические свойства плотной низкотемпературной плазмы. Отчеты по физике 282 , 35–157 (1997).

ADS CAS Статья Google ученый

30.

Ping, Y. et al. . Дифференциальный нагрев: универсальный метод измерения теплопроводности в веществе с высокой плотностью энергии. Физика плазмы 22 (2015).

31.

Бете Х. и Хайтлер У. О остановке быстрых частиц и создании положительных электронов. Труды Лондонского королевского общества A: математические, физические и инженерные науки 146 , 83–112 (1934).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

32.

Wilks, S. C. et al. . Генерация энергичных протонов при сверхинтенсивных взаимодействиях лазера с твердым телом. Физика плазмы 8 , 542–549 (2001).

ADS CAS Статья Google ученый

33.

Ребибо, С. и др. . Однократная спектральная интерферометрия фемтосекундной лазерной плазмы. Лазер и лучи частиц 19 , 67–73 (2001).

ADS CAS Статья Google ученый

34.

Патель, П. К. и др. . Изохорный нагрев твердой материи сверхбыстрым протонным пучком. Phys. Rev. Lett. 91 , 125004 (2003).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

35.

Дайер, Г. М. и др. . Измерение уравнения состояния плотной плазмы, нагретой быстрыми протонами. Phys. Rev. Lett. 101 , 015002 (2008).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

36.

Кандила, М., Ших, Т. и Мазур, Э. Фемтосекундная динамика лазерно-индуцированного фазового перехода твердое тело-жидкость в алюминии. Phys. Ред. B 75 , 214107 (2007).

ADS Статья Google ученый

37.

Ping, Y. et al. . Широкополосная диэлектрическая проницаемость неравновесного теплого плотного золота. Phys. Rev. Lett. 96 , 255003 (2006).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

38.

Маринак, М. М. и др. . Трехмерное моделирование гидродинамических целей национальных объектов воспламенения. Phys. Плазма 8 , 2275–2280 (2001).

ADS CAS Статья Google ученый

39.

Widmann, K. et al. . Интерферометрическое исследование расширенных состояний, нагретых фемтосекундным лазером. Физика плазмы 8 , 3869–3872 (2001).

ADS CAS Статья Google ученый

40.

Мор Р. М., Уоррен К. Х., Янг Д. А. и Циммерман Г. Б. Новое повседневное уравнение состояния (qeos) горячей плотной материи. Физика жидкостей 31 , 3059–3078 (1988).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

41.

Янг Д. А. и Кори Э. М. Новое глобальное уравнение модели состояния для горячей плотной материи. Журнал прикладной физики 78 , 3748–3755 (1995).

ADS CAS Статья Google ученый

42.

Беннетт Б., Джонсон Дж., Керли Г. и Руд Г. Последние разработки в библиотеке уравнений состояния Сезама (1978).

43.

Evans, R., Gyorffy, B., Szabo, N. & Ziman, J. In Takeuchi, S. (ed.) Свойства жидких металлов (Taylor and Francis, London, 1973) .

44.

Чен, З. и др. .Эволюция проводимости на переменном токе в неравновесном теплом плотном золоте. Phys. Rev. Lett. 110 , 135001 (2013).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

45.

Медведев Н., Застрау У., Ферстер Э., Герике Д. О. и Ретфельд Б. Кратковременная динамика электронов в алюминии, возбуждаемая фемтосекундным крайним ультрафиолетовым излучением. Phys. Rev. Lett. 107 , 165003 (2011).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

46.

Чепмен С. и Коулинг Т. Математическая теория неоднородных газов: учет кинетической теории вязкости, теплопроводности и диффузии в газах (Cambridge University Press, 1970).

47.

Haxhimali, T., Rudd, R. E., Cabot, W. H. & Graziani, F. R. Диффузия в асимметричных ионных смесях юкавы в плотной плазме. Phys. Ред. E 90 , 023104 (2014).

ADS Статья Google ученый

48.

Haxhimali, T. & Rudd, R.E. Коэффициент диффузии смесей в режиме теплой плотной материи. In Graziani, F., Desjarlais, M., Redmer, R. & Trickey, S. (ред.). Границы и проблемы в теплой плотной материи , vol. 96 конспектов лекций по вычислительным наукам и инженерии (Springer International Publishing, Швейцария, 2014).

49.

Кайзер, Т. Б. Трассировка лазерных лучей и наложение энергии на неструктурированной трехмерной сетке. Phys. Ред. E 61 , 895–905 (2000).

ADS CAS Статья Google ученый

50.

Betz, H.-D. Зарядовые состояния и сечения перезарядки быстрых тяжелых ионов, проникающих через газовые и твердые среды. Ред. Мод. Phys. 44 , 465–539 (1972).

ADS CAS Статья Google ученый

51.

Логан, Б. Г., Перкинс, Л. Дж. И Барнард, Дж. Дж. Инерционный синтез пучка тяжелых ионов с прямым приводом при высокой эффективности взаимодействия. Физика плазмы 15 (2008).

52.

Кайзер Т., Кербель Г. и Прасад М. Реализация ионных пучков в Кулле и Гидре, неопубликованная презентация LLNL (1999).

53.

Fleck, J. A. Jr. и Cummings, J. D. Неявная схема Монте-Карло для расчета нелинейного переноса излучения, зависящего от времени и частоты. J. Comput. Phys. 8 , 313–342 (1971).

ADS MathSciNet Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

14,5 Проводимость – Колледж физики

Рисунок 14.13 Изоляция используется для ограничения теплопроводности изнутри наружу (зимой) и снаружи внутрь (летом).(кредит: Джайлс Дуглас)

Вам холодно в ногах, когда вы идете босиком по ковру в гостиной в холодном доме, а затем ступаете на плиточный пол кухни. Этот результат интригует, так как ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру. Различные ощущения, которые вы испытываете, объясняются разной скоростью теплопередачи: потери тепла в течение одного и того же промежутка времени больше для кожи, контактирующей с плиткой, чем с ковром, поэтому перепад температуры больше на плитке.

Некоторые материалы проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В целом, хорошие проводники электричества (металлы, такие как медь, алюминий, золото и серебро) также являются хорошими проводниками тепла, тогда как изоляторы электричества (дерево, пластик и резина) являются плохими проводниками тепла. На рис. 14.14 показаны молекулы в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия молекулы в горячем теле выше, чем в более холодном теле. Если две молекулы сталкиваются, происходит передача энергии от молекулы с большей кинетической энергией к молекуле с меньшей кинетической энергией.Кумулятивный эффект от всех столкновений приводит к чистому потоку тепла от горячего тела к более холодному телу. Таким образом, тепловой поток зависит от разности температур ΔΤ = hot-TcoldΔΤ = Τhot-Tcold размер 12 {ΔΤ = Τ rSub {размер 8 {“горячий”}} – T rSub {размер 8 {“холодный”}}} {}. Таким образом, вы получите более сильный ожог от кипятка, чем от горячей воды из-под крана. И наоборот, если температуры одинаковы, чистая скорость теплопередачи падает до нуля и достигается равновесие. Благодаря тому, что количество столкновений увеличивается с увеличением площади, теплопроводность зависит от площади поперечного сечения.Если прикоснуться ладонью к холодной стене, рука остынет быстрее, чем при прикосновении к ней кончиком пальца.

Рис. 14.14. Молекулы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии. Столкновения, происходящие на контактной поверхности, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области. На этой иллюстрации молекула в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую энергию перед столкновением, но ее энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью.Напротив, молекула в области более высоких температур (слева) имеет высокую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.

Третий фактор в механизме теплопроводности – это толщина материала, через который передается тепло. На рисунке ниже показана плита из материала с разными температурами с каждой стороны. Предположим, что T2T2 размера 12 {T rSub {размер 8 {2}}} {} больше, чем T1T1 размера 12 {T rSub {size 8 {1}}} {}, так что тепло передается слева направо.Передача тепла с левой стороны на правую осуществляется серией столкновений молекул. Чем толще материал, тем больше времени требуется для передачи того же количества тепла. Эта модель объясняет, почему толстая одежда зимой теплее, чем тонкая, и почему арктические млекопитающие защищаются толстым салом.

Рис. 14.15 Теплопроводность происходит через любой материал, представленный здесь прямоугольной полосой, будь то оконное стекло или моржовый жир. Температура материала: T2T2 размер 12 {T rSub {размер 8 {2}}} {} слева и T1T1 размер 12 {T rSub {размер 8 {1}}} {} справа, где T2T2 размер 12 {T rSub {size 8 {2}}} {} больше, чем T1T1, размер 12 {T rSub {size 8 {1}}} {}.Скорость теплопередачи за счет теплопроводности прямо пропорциональна площади AA размером 12 {A} {}, разности температур T2 − T1T2 − T1 размер 12 {T rSub {размер 8 {2}} – T rSub {размер 8 { 1}}} {}, а проводимость вещества kk размером 12 {k} {}. Скорость теплопередачи обратно пропорциональна толщине dd размера 12 {d} {}.

Наконец, скорость теплопередачи зависит от свойств материала, описываемых коэффициентом теплопроводности. Все четыре фактора включены в простое уравнение, выведенное из экспериментов и подтвержденное экспериментами.Скорость кондуктивной теплопередачи через пластину материала, такую как на рисунке 14.15, задается формулой

Qt = kA (T2-T1) d, Qt = kA (T2-T1) d, размер 12 {{{Q } больше {t}} = {{ital “kA” \ (T rSub {размер 8 {2}} – T rSub {размер 8 {1}} \)} больше {d}}} {}

14,26

, где Q / tQ / t размер 12 {Q / t} {} – скорость теплопередачи в ваттах или килокалориях в секунду, размер kk 12 {k} {} – теплопроводность материала, размер AA 12 {A } {} и размер dd 12 {d} {} – это его площадь поверхности и толщина, как показано на рисунке 14.15, и (T2 − T1) (T2 − T1) размер 12 {\ (T rSub {size 8 {2}} – T rSub {size 8 {1}} \)} {} – это разница температур по пластине. В таблице 14.3 приведены типичные значения теплопроводности.

Пример 14.5

Расчет теплопроводности: скорость теплопроводности через ледяной ящик

Ледяной ящик из пенополистирола имеет общую площадь 0,950 м 20,950 м2 и среднюю толщину стен 2,50 см. В коробке есть лед, вода и напитки в банках с температурой 0ºC0ºC.Внутренняя часть ящика охлаждается за счет таяния льда. Сколько льда тает за один день, если ледяной ящик хранится в багажнике автомобиля при температуре 35,0 ° C и 35,0 ° C размером 12 {“35” “”. “0 ° C”} {}?

Стратегия

Этот вопрос включает как тепло для фазового перехода (таяние льда), так и передачу тепла за счет теплопроводности. Чтобы определить количество растаявшего льда, мы должны определить чистое переданное тепло. Это значение можно получить, вычислив скорость теплопередачи за счет теплопроводности и умножив на время.

Решение

Определите известных. A = 0,950 м2; d = 2,50 см = 0,0250 м; T1 = 0 ° C; T2 = 35,0 ° C, t = 1 день = 24 часа = 86400 сA = 0,950 м2; d = 2,50 см = 0,0250 м; T1 = 0 ° C; T2 = 35,0ºC, t = 1 день = 24 часа = 86 400 с.
14,27
Определите неизвестные. Нам нужно найти массу льда, размер 12 {m} {} мм. Нам также нужно будет вычислить чистое тепло, передаваемое для плавления льда, QQ size 12 {Q} {}.
Определите, какие уравнения использовать. Скорость теплопередачи за счет теплопроводности определяется выражением Qt = kA (T2 − T1) d.Qt = kA (T2 − T1) d. размер 12 {{{Q} больше {t}} = {{ital “kA” \ (T rSub {size 8 {2}} – T rSub {size 8 {1}} \)} больше {d}}} { }
14.28
Тепло используется для плавления льда: Q = mLf.Q = mLf. размер 12 {Q = ital “mL” rSub {size 8 {f}}} {}
Вставьте известные значения: Qt = 0,010 Дж / с⋅м⋅ºC0,950 м235,0ºC − 0ºC0,0250 м = 13,3 Дж / с. Qt = 0,010 Дж / с⋅м⋅ºC0,950 м235,0ºC − 0ºC0,0250 м = 13,3 Дж / с.
14,29
Умножьте скорость теплопередачи на время (1 день = 86 400 с1 день = 86 400 с размер 12 {1` “день = 86 400” с} {}): Q = Q / tt = 13.3 Дж / с 86 400 с = 1,15 × 106 JQ = Q / tt = 13,3 Дж / с 86 400 с = 1,15 × 106 Дж. Размер 12 {Q = слева ({Q} косая черта {t} справа) t = слева ( “13” “.” 3` “Дж / с” справа) слева (“86”, “400” с справа) = 1 “.” “15” умножить на “10” rSup {размер 8 {6}} `J} {}
14,30
Установите равным теплу, передаваемому для растапливания льда: Q = mLfQ = mLf size 12 {Q = ital “mL” rSub {size 8 {f}}} {}. Решите для массы мм размером 12 {m} {}: m = QLf = 1,15 × 106 Дж334 × 103 Дж / кг = 3,44 кг. m = QLf = 1,15 × 106 Дж334 × 103 Дж / кг = 3,44 кг. размер 12 {м = {{Q} больше {L rSub {размер 8 {f}}}} = {{1 “.”” 15 “умножить на” 10 “rSup {размер 8 {6}}` J} больше {“334” умножить на “10” rSup {размер 8 {3}} `” J / kg “}} = 3″. ” 44 “” “кг”} {}
14,31

Обсуждение

Результат 3,44 кг, или около 7,6 фунта, кажется вполне правильным, если судить по опыту. Вы можете рассчитывать на использование мешка льда весом около 4 кг (7–10 фунтов) в день. Если вы добавляете горячую пищу или напитки, потребуется немного льда.

Проверка проводимости в таблице 14.3 показывает, что пенополистирол – очень плохой проводник и, следовательно, хороший изолятор.Среди других хороших изоляторов – стекловолокно, шерсть и перья из гусиного пуха. Как и пенополистирол, все они включают в себя множество маленьких карманов с воздухом, благодаря низкой теплопроводности воздуха.

Вещество	Теплопроводность k (Дж / с⋅м⋅ºC) k (Дж / с⋅м⋅ºC)
Серебро	420
Медь	390
Золото	318
Алюминий	220
Стальной чугун	80
Сталь (нержавеющая)	14
Лед	2.2
Стекло (среднее)	0,84
Бетонный кирпич	0,84
Вода	0,6
Жировая ткань (без крови)	0,2
Асбест	0,16
Гипсокартон	0,16
Дерево	0.08–0,16
Снег (сухой)	0,10
Пробка	0,042
Стекловата	0,042
Шерсть	0,04
Пуховые перья	0,025
Воздух	0,023
Пенополистирол	0.010

Таблица 14.3. Теплопроводность обычных веществ

Для создания хороших изоляторов часто манипулируют комбинацией материала и толщины – чем меньше проводимость kk, размер 12 {k} {}, и тем больше толщина dd, размер 12 {d} {} , лучше. Соотношение d / kd / k размера 12 {d / k} {}, таким образом, будет большим для хорошего изолятора. Отношение d / kd / k размера 12 {d / k} {} называется фактором размера RR 12 {R} {}. Скорость кондуктивной теплопередачи обратно пропорциональна размеру RR 12 {R} {}.Чем больше значение размера RR 12 {R} {}, тем лучше изоляция. Коэффициенты RR размера 12 {R} {} чаще всего приводятся для бытовой теплоизоляции, холодильников и т. не указывается (1 британская тепловая единица [Btu] – это количество энергии, необходимое для изменения температуры 1,0 фунта воды на 1,0 ° F). Пара типичных значений: коэффициент размера 12 {R} {} RR, равный 11 для стекловолоконных войлоков (кусков) изоляции толщиной 3,5 дюйма, и коэффициент размера RR 12 {R} {}, равный 19, для 6.Ватины из стекловолокна толщиной 5 дюймов. Стены обычно утепляются 3,5-дюймовыми ватными покрытиями, а потолки – 6,5-дюймовыми. В холодном климате для потолков и стен можно использовать более толстый войлок.

Рис. 14.16 Стекловолокно используется для изоляции стен и потолков, чтобы предотвратить теплопередачу между внутренней частью здания и внешней средой.

Обратите внимание, что в Таблице 14.3 лучшие теплопроводники – серебро, медь, золото и алюминий – также являются лучшими электрическими проводниками, что опять же связано с плотностью свободных электронов в них.Кухонная утварь обычно изготавливается из хороших проводников.

Пример 14.6

Расчет разницы температур, поддерживаемой теплопередачей: проводимость через алюминиевый поддон

Вода кипит в алюминиевой кастрюле, поставленной на электрический элемент на плите. Дно кастрюли имеет толщину 0,800 см и диаметр 14,0 см. Кипящая вода испаряется со скоростью 1,00 г / с. Какая разница температур на дне сковороды?

Стратегия

Проводимость через алюминий является здесь основным методом теплопередачи, поэтому мы используем уравнение для скорости теплопередачи и решаем разницу температур _.

T2 − T1 = QtdkA.T2 − T1 = QtdkA. размер 12 {T rSub {размер 8 {2}} – T rSub {размер 8 {1}} = {{Q} больше {t}} влево ({{d} больше {ital “kA”}} вправо)} { }

14.32

Решение

Определите известные и преобразуйте их в единицы СИ.
Толщина поддона, d = 0,800 см = 8,0 × 10–3 м, d = 0,800 см = 8,0 × 10–3 м, площадь поддона, A = π (0,14 / 2) 2 м2 = 1,54 × 10−2 м2A = π (0,14 / 2) 2 м2 = 1,54 · 10−2 м2, а коэффициент теплопроводности k = 220 Дж / с⋅м⋅ ° C.k = 220 Дж / с⋅м⋅ ° С.
Рассчитайте необходимое количество теплоты испарения 1 г воды: Q = mLv = 1,00 × 10–3 кг2256 × 103 Дж / кг = 2256 JQ = mLv = 1,00 × 10–3 кг2256 × 103 Дж / кг = 2256 J. Размер 12 {Q = ital «мл» rSub {размер 8 { v}} = left (1 “.” 0 раз “10” rSup {размер 8 {- 3}} “” кг “справа) слева (” 2256 “умножить на” 10 “rSup {размер 8 {6}}` “J / кг “справа) =” 2256 “` J} {}
14,33
Рассчитайте скорость теплопередачи, учитывая, что 1 г воды тает за одну секунду: Q / t = 2256 Дж / с или 2.26 кВт.Q / t = 2256 Дж / с или 2,26 кВт. размер 12 {Q / t = “2256” `” J / s “} {}
14,34
Подставьте известные значения в уравнение и решите разницу температур: T2 − T1 = QtdkA = 2256 Дж / с 8,00 × 10−3м220 Дж / с⋅m⋅ºC1,54 × 10−2 м2 = 5,33ºC. T2 − T1 = QtdkA = 2256 Дж / с 8,00 × 10−3м220 Дж / с⋅м⋅ºC1,54 × 10−2 м2 = 5,33ºC.
14,35

Обсуждение

Значение теплопередачи Q / t = 2,26 кВт или 2256 Дж / с Q / t = 2,26 кВт или 2256 Дж / с для размера 12 {Q / t “= 2” “.”” 26 “” “кВт” “” или “” “2256” “” Дж / с “} {} типично для электрической плиты. Это значение дает очень небольшую разницу температур между плитой и сковородой. Учтите, что конфорка печи раскалилась докрасна, а внутренняя часть сковороды почти 100ºC100ºC размером 12 {“100 ° C”} {} из-за контакта с кипящей водой. Этот контакт эффективно охлаждает дно сковороды, несмотря на ее близость к самому Горелка для горячей плиты.Алюминий является настолько хорошим проводником, что достаточно лишь этой небольшой разницы температур, чтобы обеспечить теплопередачу, равную 2.26 кВт в кастрюлю.

Проводимость вызвана случайным движением атомов и молекул. По сути, это неэффективный механизм переноса тепла на макроскопические расстояния и короткие временные расстояния. Возьмем, к примеру, температуру на Земле, которая была бы невыносимо холодной ночью и чрезвычайно высокой днем, если бы перенос тепла в атмосфере происходил только за счет теплопроводности. В другом примере автомобильные двигатели будут перегреваться, если не будет более эффективного способа отвода избыточного тепла от поршней.

Проверьте свое понимание

Как изменяется скорость теплопередачи за счет теплопроводности, когда все пространственные размеры удваиваются?

Решение

Поскольку площадь является произведением двух пространственных измерений, она увеличивается в четыре раза, когда каждое измерение удваивается Afinal = (2d) 2 = 4d2 = 4AinitialAfinal = (2d) 2 = 4d2 = 4Ainitial size 12 {A rSub {size 8 {“final”}} = \ (2d \) rSup {размер 8 {2}} = 4d rSup {размер 8 {2}} = 4A rSub {размер 8 {i “первоначальный”}}} {}.А расстояние просто удваивается. Поскольку разница температур и коэффициент теплопроводности не зависят от пространственных размеров, скорость теплопередачи за счет теплопроводности увеличивается в четыре раза, деленные на два или два:

Qtfinal = kAfinalT2 − T1dfinal = k4AinitialT2 − T12dinitial = 2kAinitialT2− T1dinitial = 2Qtinitial.Qtfinal = kAfinalT2 − T1dfinal = k4AinitialT2 − T12dinitial = 2kAinitialT2 − T1dinitial = 2Qtinitial. размер 12 {слева ({{Q} над {t}} справа) rSub {размер 8 {“final”}} = {{ital “kA” rSub {размер 8 {“final”}} слева (T rSub {размер 8 {2}} – T rSub {размер 8 {1}} справа)} больше {d rSub {размер 8 {“final”}}}} = {{k left (4A rSub {size 8 {“initial”}} справа ) left (T rSub {размер 8 {2}} – T rSub {размер 8 {1}} right)} над {2d rSub {size 8 {“initial”}}}} = 2 {{ital “kA” rSub { размер 8 {“начальный”}} слева (T rSub {размер 8 {2}} – T rSub {размер 8 {1}} справа)} больше {d rSub {размер 8 {“начальный”}}}} = 2 слева ({{Q} над {t}} справа) rSub {size 8 {“initial”}}} {}

14.36

Теплопроводность 23 – 1-е издание – Kenneth E. Wilkes

Содержание

Ключевые лекции 1. Физические свойства контролируются структурами 2. Улучшенные корреляции для теплопроводности пропана и н-бутана Сессия 1: Методы 3. Автоматический неразрушающий тестер тормозов для определения температурной дифференциации / проводимости авиационных тормозных дисков 4. Улучшенные осевые Устройство с режущим стержнем 5. Конструкция сверхминиатюрного устройства с защитной плитой 6.Измерение удельной теплоемкости с помощью анализатора тепловых констант горячего диска 7. Оптимизация измерения теплопроводности с помощью модулированного DSC ™ 8. Оценка зависящего от пространства коэффициента теплопередачи или межфазного сопротивления с помощью обратной проводимости 9. Фильтрация Калмана, применяемая для оценки теплопроводности в импульсе Эксперименты 10. Использование дискретного преобразования Фурье в измерении теплопроводности 11. Метод оценки параметров мгновенной теплопроводности с двумя различными коэффициентами теплопередачи 12.Многостанционный прибор для измерения температуропроводности Сессия 2: Покрытия и пленки 13. Теоретические аспекты теплопроводности тонких пленок 14. Теплопроводность тонких диэлектрических пленок 15. Измерение температуропроводности алмаза с помощью модифицированного метода Ангстрема 16. Улучшенный динамический метод для измерения теплопроводности и теплоемкости тонких пленок в диапазоне 100 нм 17. Фононное течение Кнудсена в сверхрешетках GaAs / AlAs 18. Измерение тепловых свойств тонких пленок с помощью инфракрасной термографии 19.Лазерное измерение коэффициента теплопроводности тонких пленок на переменном токе с различными конфигурациями лазерного луча Сессия 3: Теория 20. Теплопроводность диоксида циркония 21. Динамическая модель решетки жестких ионов для расчета групповых скоростей в простых, объемно-центрированных и гранецентрированных Кубические кристаллы 22. Эффекты фононной фокусировки в дисперсных объемноцентрированных кубических кристаллах 23. Эффекты фононной фокусировки в дисперсных гранецентрированных кубических кристаллах 24. N- и U-процессы в дисперсных кристаллах с обращением потоков энергии 25.Теплопроводность линейного цепного полупроводника (NbSe4) 31 Сессия 4: Композиты 26. Влияние состава на тепловые свойства и поведение MMC при переходных высоких потоках 27. Влияние термической обработки на теплопроводность композитного материала 6061 с алюминиевой матрицей, армированного частицами SiC 28. Метод для измерения ортотропной теплопроводности и объемной теплоемкости в углерод-углеродном композите 29. Получение изображений термодиффузии сплошных волоконно-керамических композиционных материалов и компонентов Сессия 5: Изоляция 30.Эффективные коэффициенты диффузии CFC-11 путем гравиметрического истощения из тонких слоев пенополиуретана 31. Влияние влаги и движения воздуха в металлических материалах на теплоизоляцию 32. Тепло- и влагообмен в стекловолоконной изоляции в условиях утечки воздуха и обледенения 33. Низкое давление Теплофизические свойства EPB – вспененной пферлитовой плиты 34. Теплопроводность формованных стекловолокон в качестве наполнителя для вакуумной изоляции 35. Теплопроводность вакуумированных изоляционных порошков для температур от 10 К до 275 К 36.Точность и смещение крупномасштабного климатического симулятора в режимах защищенного горячего и холодного боксов 37. Теплопроводность резорцин-формальдегидных аэрогелей 38. Стандартные образцы и стандарты переноса для использования в измерениях материалов и систем с низкой теплопроводностью 39. NPL High Термостойкая нагревательная плита 40. Комбинированное излучение и теплопроводность в волокнистой изоляции (от 24 ° C до 400 ° C) 41. Термоизоляция нефте- и газопроводов пенопластом в России 42. Эффект субминутной высокотемпературной термообработки по теплопроводности изоляции из углеродного волокна (CBCF) Сессия 6: Жидкости 43.Зависимость теплопроводности многоатомных газов от начальной плотности 44. Измерение теплопроводности и проводимости многослойного образца методами колебаний температуры 45. Фотоакустические измерения для определения теплопроводности газов при умеренных давлениях Сессия 7: Металлы 46. Теплопроводность Жидкие металлы 47. Измерения теплофизических свойств монокристаллов и направленных отвержденных суперсплавов в полностью расплавленной области 48. Измерения теплофизических свойств для моделирования процесса литья Сессия 8: Контакты и соединения 49.Влияние материалов внедрения на совместную теплопроводность 50. Аналитические модели контакта твердого тела с твердым телом в тепловых переходных состояниях Сессия 9: Керамика 51. Модель теплопроводности облученного U02-топлива 52. Рассеяние фононов в U02-топливе с высоким выгоранием, моделируемом SIMFUEL 53. Теплопроводность «керамических порошков» Сессия 10: Органические вещества 54. Органические соединения: корреляции и методы оценки теплопроводности 55. Метод на основе термистора для измерения теплопроводности и теплопроводности влажных пищевых материалов при высоких температурах 56.Измерение тепловых свойств эластомеров, подверженных конечной деформации

Теплопроводность | TORELINA ™ | ТОРЕЙ ПЛАСТИК

Техническая информация ｜ Тепловые свойства ｜ Теплопроводность

Явления теплопередачи, которые заставляют объекты, подверженные разнице температур, принимать однородную температуру, в основном подразделяются на теплопроводность, конвекцию и излучение, в зависимости от состояния пути потока, по которому течет тепло, и других факторов. Теплопроводность – это явление, при котором тепло перемещается через твердый или неподвижный газ (или жидкость).Теплопроводность – это свойство, указывающее на легкость, с которой тепло может проходить через твердое тело, такое как формованное изделие. Носители (среды) для переноса тепла включают свободные электроны, колебания решетки и колебания молекул. Эффект теплопередачи свободных электронов очень высок, поэтому такие металлы, как алюминий и медь, обладают высокой теплопроводностью. С другой стороны, пластмассовые материалы, такие как TORELINA, являются изоляционными материалами, которые не имеют свободных электронов, поэтому имеют более низкую теплопроводность, чем металлы, и превосходят их по своим теплоизоляционным свойствам.

Ⅰ. Измерение теплопроводности

Существуют различные методы измерения теплопроводности твердого тела. Их можно разделить на стационарные методы, при которых температура образца находится в установившемся состоянии, а теплопроводность определяется количеством (тепловой поток, Вт / м ²), которое проходит через единицу поперечного сечения. площадь в единицу времени и нестационарные методы, в которых теплопроводность определяется по скорости распространения тепла через образец (коэффициент температуропроводности, м ² S ^-1).В последнее время чаще всего используются нестационарные методы, с помощью которых можно быстро получить измерения. Эти методы включают метод лазерной вспышки и метод горячего диска. Теплопроводность можно определить, используя плотность образца и удельную теплоемкость при температуре измерения в дополнение к температуропроводности, определенной нестационарным методом, в соответствии с формулой 6.1. Обычно для измерения теплопроводности используется плоская пластина, поэтому с помощью стационарного метода и метода лазерной вспышки можно определить теплопроводность в направлении толщины, а с помощью метода горячего диска можно определить теплопроводность в плоском направлении. в дополнение к этому по толщине.Существует еще один метод, с помощью которого теплопередачу фактического формованного изделия проверяют визуально с помощью термографии, которая анализирует инфракрасные лучи, испускаемые формованным изделием, и затем выражает это на диаграмме распределения температуры.

Ⅱ. Теплопроводность TORELINA

Коэффициент теплопроводности TORELINA в направлении толщины, определенный стационарным методом, приведен в таблице. 6.3. Армированный ППС имеет более высокую теплопроводность, чем неармированный ППС.Армирование из стекловолокна и минерального наполнителя имеет более высокую теплопроводность, чем полимер PPS, поэтому теплопроводность различается в зависимости от типа и содержания добавленного армирования.

Таблица. 6.3 Теплопроводность TORELINA (устойчивый метод, 80 ℃)

Арт.	шт.	Армированный стекловолокном		Стекло + наполнитель армированное		Улучшение эластомера			Неармированный
Арт.	шт.	A504X90	A604	A310MX04	A610MX03	A673M	A575W20	A495MA1	A900	A670T05
Теплопроводность (направление толщины)	Вт / м ・ K	0.3	0,3	0,5	0,5	0,3	0,3	0,4	0,2	0,2

Ⅲ. PPS

с высокой теплопроводностью

PPS с высокой теплопроводностью подходит для продления срока службы электрических и электронных компонентов, таких как системы светодиодного освещения, а также для проектирования теплового излучения в таких целях, как снижение потерь энергии в обмотках, используемых в автомобильных двигателях.TORELINA предлагает линейку TORELINA H501B, электропроводящего типа, теплопроводность которого значительно улучшена по сравнению с обычным PPS, и H718LB, который сохраняет свои изоляционные свойства. (Таблица 6.4)

Таблица. 6.4 PPS с высокой теплопроводностью (23 ℃)

с высокой теплопроводностью

Арт.	Направление измерения	Шт.	Армированный стекловолокном	Высоконаполненная	PPS		Метод измерения
			Армированный стекловолокном	Высоконаполненная	Тип изоляции	Электропроводящий тип
			A504X90	A310MX04	H718LB	H501B
Теплопроводность	Плоское направление	Вт / м ・ K	0.4	0,7	1,0	10,0	Метод горячего диска
Объемное сопротивление	–	Ом ・ м	2 × 10 ¹⁴	1 × 10 ¹⁴	5 × 10 ¹³	5 × 10 ⁰	–

Рис. 6.7 Термографический анализ

При термическом анализе с использованием термографии (рис.6.7) источник тепла (3,4 Вт) размещается в центре плоской пластины (80 × 80 × 3 мм t), а наблюдение ведется с противоположной стороны. На рис. 6.8 сравниваются графики распределения температуры, полученные при нагревании обычных марок PPS, армированных стекловолокном (A504X90), и марок PPS с высокой теплопроводностью (H501B и H718LB) в течение пяти минут. Можно видеть, что для марки PPS, армированной стекловолокном, которая имеет низкую теплопроводность, трудно рассеивать тепло от источника тепла, образуя тем самым горячую точку, тогда как для марок PPS с высокой теплопроводностью тепло распространяется в окружающую среду, тем самым ограничивая размер горячей точки.

Таблица теплопроводности: Таблица Теплопроводности строительных материалов

Таблица Теплопроводности строительных материалов

Статьи на Строительном портале Украины

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов в таблицах

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Применение показателя теплопроводности на практике

Эффективность многослойных конструкций

Плотность и теплопроводность

Расчёт толщины стен и утеплителя

Коэффициент теплопроводности строительных материалов: как применяется на практике и таблица

Теплопроводность кирпича: таблица по разновидностям

Теплопроводность дерева: таблица по породам

Теплопроводность металлов: таблица

Таблица теплопроводности других материалов

Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

Расчет толщины стены по теплопроводности вручную по формулам или калькулятором

Коэффициенты теплопроводности изоляции

Таблица коэффициентов теплопроводности газов

Таблица теплопроводности кирпича, его плотность, морозостойкость и теплоемкость

Коэффициент теплопроводности

Теплопроводность современных утеплителей. Таблица | Dacha.news

Теплопроводность, теплопередача

Таблица теплопроводности газов

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Теплопроводность припоев | Охлаждение электроники

Измерение теплопроводности нагретого протонами теплого плотного алюминия

14,5 Проводимость – Колледж физики

Пример 14.5

Расчет теплопроводности: скорость теплопроводности через ледяной ящик

Стратегия

Решение

Обсуждение

Пример 14.6

Расчет разницы температур, поддерживаемой теплопередачей: проводимость через алюминиевый поддон

Стратегия

Решение

Обсуждение

Проверьте свое понимание

Решение

Теплопроводность 23 – 1-е издание – Kenneth E. Wilkes

Содержание

Теплопроводность | TORELINA ™ | ТОРЕЙ ПЛАСТИК

Техническая информация ｜ Тепловые свойства ｜ Теплопроводность

Ⅰ. Измерение теплопроводности

Ⅱ. Теплопроводность TORELINA

Ⅲ. PPS

Добавить комментарий Отменить ответ