Теплопроводность дерева таблица: Теплопроводность древесины и плотность дерева: таблицы плотности и теплопроводности

    Древесина, как известно, является идеальным строительным материалам. Она обладает высоким модулем упругости в наиравленин волокон прп низкой плотности. Кроме того, ее прочность, необычно высокая для органического материала, не зависит от температуры в н]ироком интервале. В этом отношении древесина значительно превосходит синтетические органические полимерные материалы. Кроме того, древесина, обладая низким коэффициентом теплопроводности, имеет очень высокие теплоизоляционные показатели. К недостаткам. чревеспны относятся анизотропия прочностных свойств, высокие водопоглощение н набухание. Свойства некоторых композиционных древесных материалов приведены в табл. 9.2. Таблица 9.2. Свойства композиционных древесных материалов [28] [c.124]

    Коэффициент теплопроводности X древесины, влагосодержание которой хточно определить при комнатной температуре по следующему уравнению [65]  [c.21]

    Теплопроводность древесины Древесина — плохой провод ник тепла Коэффициент теплопроводности сухой древесины колеблется в пределах 0,1—0,4 Вт/(м К), тогда как углеродистой стали около 50 и меди около 400 Вт/(м К) Чем меньше плотность древесины, т е чем больше в ней полостей, тем хуже она проводит тепло При увлажнении древесины ее теп лопроводность увеличивается, так как воздух замещ,ается во дой, имеющей в 26 раз более высокую теплопроводность [c.12]

    Теплопроводность и температуропроводность древесины зависят от ее плотности, так как в отличие от теплоемкости на эти свойства влияет наличие распределенных по объему древесины полостей клеток, заполненных воздухом. Коэффициент теплопроводности абсолютно сухой древесины возрастает с увеличением плотности, а коэффициент температуропроводности падает. При заполнении полостей клеток водой теплопроводность древесины растет, а температуропроводность снижается. Теплопроводность древесины вдоль волокон больше, чем поперек. [c.258]

    Следует отметить, что коэффициенты теплопроводности твердых тел, имеющих зернистую структуру (древесина, кварц), зависят от направления теплового потока. Так, в случае переноса тепла вдоль зерна эти коэффициенты в 2—4 раза больше, чем в случае переноса тепла поперек зерна. [c.22]

    Встречаются также теплоизоляционные материалы и из продуктов переработки древесины. Таким материалом являются, например, древесноволокнистые плиты, изготовленные из древесного сырья путем тщательного расщепления волокнистой массы, формовки и сушки. Для улучшения качества плит применяется пропитка гидрофобными веществами, антисептиками и антипиринами. Изоляционные плиты имеют объемный вес до 400 кПм , коэффициент теплопроводности 0,05—0,06 ккал/м час град и водо-поглощепие не больше 20%. Толщина плит обычно 12,5 мм. [c.95]

    Кроме того, в результате их использования расширяются возможности механизации строительных работ, уменьшается масса зданий. Повышение качества теплоизоляции зданий обеспечивает значительную экономию средств на отопление. В Англии, например, принят закон об обязательной теплоизоляции промышленных зданий с помощью ППУ или других пенопластов. По теплоизоляционным свойствам слой ППУ толщиной 2,5 см эквивалентен слою кирпича толщиной 52 см, армированного бетона— 130 см, гранита — 250 см. Для обеспечения тепло-перепада 10°С достаточен слой ППУ толщиной 5 см. Коэффициент теплопроводности ППУ 0,023 ВТ/(м К) значительно ниже, чем у других строительных материалов — пеностекло и картон 0,070, газобетон 0,14, древесина 0,162, железобетон 1,51 Вт/(м-К). [c.119]

    Вследствие незначительного коэффициента термического расширения древесины в деревянных конструкциях не требуется предусматривать температурные швы, обязательные в металлических, бетонных и других конструкциях. Благодаря малой теплопроводности древесины, обусловленной ее значительной пористостью, стены деревянных строений могут иметь небольшую толщину (примерно в 2—5 раз меньшую, чем кирпичные стены). Древесина хорошо поддается механической обработке деревянные детали легко соединяются гвоздями. [c.133]

    Приведены коэ1 )фициенты теплопроводности древесины в направлении, перпендикулярном к волокнам. Экспериментально установлено, что теплопроводность вдоль волокон в два-три раза выше теплопроводности перпендикулярно к волокнам. Значения приведены для содержания воды в древесине 12% веса сухой древесины, что соответствует среднему влагосодержанию древесины в воздухе с влажностью 60% при комнатной температуре. Коэффициент теплопроводности сухой древесины X га = 0,0232-]-0,174 р, вт [м-град), где р — плотность древесины, г см . [c.270]

    При решении примем значение 0,0357. Коэффициенты теплопроводности нескольких сортов дерева приведены у Перри на стр. 457. Одним из наиболее дешевых видов древесины является ель, широко применяемая в качестве стенового материала. Воспользуемся здесь для ее коэффициента теплопроводности значением 0,092 ккал м Ч град (приведено только для 60° С). [c.261]

    Аппаратура из дерева нашла ограниченное применение в химической промышленности. Однако, несмотря на невысокие антикоррозионные свойства древесины, она обладает весьма благоприятными свойствами как конструкционный материал сравнительно высокая механическая прочность, небольшой удельный вес, легкость монтажа и обработки, низкая теплопроводность, малый коэффициент линейного расширения и др. [c.490]

    Коэффициент теплопроводности древесины (по данным МЛТИ) может быть установлен из выражения [c.14]

    На рис. 3-1 приведена экспериментальная зависимость между величиной 2 кдАИгЯ и интенсивностью сушки /п для гипса [коэффициент теплопроводности гипса определялся из графиков = / (и) для соответствующего влагосодержания]. Критерий в численно равен тангенсу угла наклона прямой, в данном случае г = 0,045. Следовательно, перенос влаги в основном происходит в виде жидкости (95,5%). По данным П. Д. Лебедева, при сушке древесины нагретым воздухом (4 = 60 -н 115° С, V — 1,6 м/сек) и инфракрасными лучами (4 = 190 -ь 270° С) критерий е для древесины (сосны) равен 0,15, для песка е = 0,3 [Л. 28]. [c.138]

    Физико-механические свойства древесины после ее пропитки фенолоформальдегидными смолами изменяются это необходимо учитывать при конструировании химической аппаратуры. Свойства эти в основном зависят от количества резольных смол, введенных в древесину. Объемный вес сосны до пропитки составляет 0,42, березы 0,55 Г/см . После пропитки объемный вес сосны достигает 0,56, а березы 0,94 Г/см . Коэффициент теплопроводности непропитанной березы 1,26, а после пропитки 3,10 ккал1 м-ч-град) сосны до пропитки 1,37, а после пропитки 1,51 ктл1 м ч град). [c.479]

    В обычных сушильных печах, например, поверхностному испарению препятствует относительно высокая влажность в горячей атмосфере, необходимая для обеспечения проникновения тепла в толщу материала. Этот процесс протекает медленно и неэкономично вследствие низкой теплопроводности материапа и трудности регулировки. Это относится к таким материалам как древесина, пшеница, волокна и другие. Если материалы нагреваются неравномерно, то оптимальная максимальная скорость сушки может быть установлена для каждого частного случая путем подбора температуры воз.цуха и относительной влажности. Выход влаги зависит от градиенла влагосодержания (01 материала к воздуху) и коэффициента диффузии. Последний существенно растет с ростом температуры материала. [c.13]

    СОСНЫ, лиственницы, березы а = 0,05 при сжатии вдоль волокон ели, пихты, дуба а = 0,04 при изгибе всех пород а = 0,04 при скалывании вдоль волокон для всех пород а = 0,05. С повышением температуры с 20 до + 80° С прочностные свойства дерева ухудшаются на 20″—30%. Наоборот, понижение температуры до минус 60 С увеличивает пределы прочности при скалывании, растяжении и сжатии соответственно на 15, 20 и 45% сравнительно с этими же характеристиками при 20° С. Древесина химически не стойка против действия крепких серной и соляной кислот, азотной кислоты, растворов едких ш,елочей, углекислых солей, солей железа, алюминия, магния, сернистого газа, хлора и многих других сред. Смолы, содержащиеся в древесине, могут загрязнять обрабатываемые вещества. Конструктивное оформление аппаратуры из дерева довольно примитивно. Максимальная температура материалов, обрабатываемых в деревянной аппаратуре, не должна быть выше 100° С. Дерево применяется в пищевой промышленности, а также в промышленности органических полупродуктов и красителей. Дерево служит прекрасным материалом для тары. Дерево устойчиво против органических кислот, хлористых и сернокислых солей, масел, растворов красителей, сахарных растворов, соляных рассолов. Теплоемкость абсолютно сухой древесины не зависит от породы и равна 0,33 ккал/ка °С, теплопроводность ее весьма низка К = 0,03 до 0,1 ккал м Счас, что может явиться в зависимости от применения и достоинством, и недостатком. Коэффициент температурного расширения весьма мал. Механические свойства основных пород, используемых в аппаратостроении, приведены в табл. 34. Для улучшения свойств древесины ее покрывают бакелитовым и другими лаками. [c.55]

Клееный брус теплопроводность таблица

Теплопроводность клееного бруса

При выборе материалов для строительства дома учитываются различные факторы, среди которых немаловажное значение имеют показатели теплопроводности. Чтобы дом был теплым и уютным, а затраты на его отопление небольшими, важно минимизировать тепловые потери. Деревянные дома всегда отличались прекрасными теплоизоляционными характеристиками. Например, коэффициент теплопроводности сосны – 0,18 Вт/м*С.

Но этот показатель может меняться в зависимости от плотности, влажности и других особенностей древесины. Поэтому пиломатериалы предварительно проходят специальную подготовку. Благодаря использованию современных технологий, застройщики получили отличную альтернативу оцилиндрованным бревнам – клееный брус. Он превосходит другие стройматериалы по многим параметрам, включая и коэффициент теплопроводности – у клееного бруса этот параметр равен 0,1 Вт/м*С.

Сравнение теплопроводности клееного бруса и других стройматериалов

Теплопроводность – важное свойство стройматериала, отражающее его способность принимать тепло от более нагретых объектов или передавать его менее теплым телам. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло. В нижеприведенной таблице можно наглядно оценить, насколько клееный брус превосходит другие стройматериалы по способности противостоять тепловым потерям.

Прекрасные эксплуатационные характеристики клееных брусьев обеспечиваются благодаря особой технологии их изготовления – тщательно высушенные доски из хвойных пород древесины составляются в пакеты и склеиваются между собой с применением специального экологически безопасного клея и прессования. Такая слоистая конструкция обладает многочисленными достоинствами, одним из которых является высокая энергоэффективность. Она достигается благодаря низкой теплопроводности древесины и клея, которые используются при создании клееного бруса.

Поскольку плотность этого материала сравнительно низкая (порядка 500 кг/м3), показатели его теплопроводности также невысоки, что позволяет строить из клееного бруса уютные и комфортные дома. При этом стены домов можно делать более тонкими, чем при использовании других материалов. Например, стены из клееного бруса толщиной 150 мм обеспечивают примерно такую же защиту от тепловых потерь, как и стены из оцилиндрованного бревна диаметром 240 мм.

Преимущества клееного бруса по сравнению с обычным

Сравним клееный и обычный брус по теплопроводности и ряду других важных критериев.

Коэффициент сопротивления теплопередачи

Поскольку коэффициент теплопроводности не связан с толщиной материала, его практическое использование затруднительно. Поэтому на практике широко используется обратный параметр – коэффициент сопротивления теплопередачи. Он рассчитывается как отношение толщины материала к его коэффициенту теплопроводности. Требования к данному параметру при строительстве жилых зданий значатся в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

В зависимости от региона, в котором планируется строительство дома, рекомендованные значения коэффициента сопротивления теплопередачи материала могут быть различными:

Для расчета термического сопротивления стены из конкретного материала нужно разделить толщину стены на коэффициент теплопроводности материала, из которого она сделана. Таким образом, для расчета рекомендуемой толщины стен нужно умножить коэффициент теплопроводности на значение теплового сопротивления. Выходит, что при строительстве дома из клееного бруса в Подмосковье или Санкт-Петербурге рекомендуемая толщина стен составляет 350 мм.

В действительности дома и коттеджи из клееного бруса с толщиной стен от 200 мм не нуждаются в дополнительном утеплении и стойко выдерживают даже сильные морозы на севере нашей страны. Дополнительное утепление может потребоваться стенам дачных домов и других сооружений, выполненных из клееного бруса с меньшей толщиной.

Выбор сечения клееного бруса

Выбор ширины сечения клееного бруса зависит от особенностей его использования, прежде всего – от назначения строительного объекта и региона страны, в котором планируется его возведение.

Независимо от того, брус какой толщины вы выберете, стоит учесть, что тепловые потери через стены дома не превышают 33%. Остальное теряемое тепло уходит через оконные и дверные проемы (27%), подвальные и чердачные перекрытия (21%) и вентиляционную систему (19%). Поэтому толщина бруса играет не самую важную роль для обеспечения общей энергетической эффективности дома.

Выводы

Дома из клееного бруса – теплые и комфортные. Они хорошо сохраняют тепло зимой и прохладу летом, требуют сравнительно небольших затрат на отопление и отличаются приятным микроклиматом. Но чтобы построенный дом был максимально уютным и защищенным от существенных тепловых потерь, нужно еще на этапе его проектирования использовать комплексный подход к обеспечению его энергоэффективности. Дома для постоянного проживания обычно строятся из клееного бруса с сечением 200х280 или 212х192 мм, а в наиболее холодных регионах применяется брус с сечением 240х192 или 240х280 мм.

Теплопроводность выбранных материалов и газов

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

«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала – в направлении, перпендикулярном к поверхности единицы площади – из-за градиента температуры единицы в установившемся режиме»

Теплопроводность Единицами измерения являются [Вт / (м К)] в системе СИ и [БТЕ / (ч футов F)] в системе Imperial.

См. Также теплопроводность вариации с температурой и давлением , для: Воздуха, аммиака, диоксида углерода и воды

Теплопроводность для обычных материалов и изделий:

Пример – Проводящая теплопередача через Алюминиевый горшок или горшок из нержавеющей стали

Проводящий теплообмен через стенку резервуара можно рассчитать как

q = (к / с) A dT (1)

или альтернативно

q / A = (к / с) dT

, где

q = теплообмен (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь поверхности (м ² , фут ² )

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

k = Номинальная электропроводность (Вт / мК, БТЕ / (ч футов ° F) )

dT = t ₁ – t ₂ = разность температур ( ^o C, ^o F)

с = толщина стенки (м, футы)

Калькулятор кондуктивного теплопередачи

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (ч футов F) )

с = толщина стенки (м, футы)

A = площадь поверхности (м ² , футы ² )

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

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

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку резервуара толщиной 2 мм – разность температур 80

Теплопроводность для алюминия составляет 215 Вт / (м К) (из таблицы выше).Кондуктивный теплообмен на единицу площади может быть рассчитан как

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

= 8600000 (Вт / м ² )

= 8600 (кВт / м ² )

Проводящий теплообмен через стенку из нержавеющей стали толщиной 2 мм – перепад температур 80

Теплопроводность для нержавеющей стали составляет 17 Вт / (м К) (из таблицы выше).Кондуктивный теплообмен на единицу площади можно рассчитать как

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

= 680000 (Вт / м ² )

= 680 (кВт / м ² )

% PDF-1.4 % 1657 0 объектов > endobj Xref 1657 810 0000000016 00000 n 0000020105 00000 n 0000020316 00000 n 0000020354 00000 n 0000030545 00000 n 0000030646 00000 n 0000030809 00000 n 0000030959 00000 n 0000031152 00000 n 0000031300 00000 n 0000031494 00000 n 0000031644 00000 n 0000031838 00000 n 0000031987 00000 n 0000032180 00000 n 0000032328 00000 n 0000032521 00000 n 0000032669 00000 n 0000032861 00000 n 0000033009 00000 n 0000033171 00000 n 0000033321 00000 n 0000033484 00000 n 0000033635 00000 n 0000034842 00000 n 0000036044 00000 n 0000037252 00000 n 0000038450 00000 n 0000039262 00000 n 0000039371 00000 n 0000039482 00000 n 0000039760 00000 n 0000040353 00000 n 0000040462 00000 n 0000041093 00000 n 0000041807 00000 n 0000041897 00000 n 0000042158 00000 n 0000042697 00000 n 0000042990 00000 n 0000043572 00000 n 0000056523 00000 n 0000067809 00000 n 0000078061 00000 n 0000086398 00000 n 0000093833 00000 n 0000101224 00000 n 0000101375 00000 n 0000108332 00000 n 0000116340 00000 n 0000163635 00000 n 0000172115 00000 n 0000227675 00000 n 0000275637 00000 n 0000275708 00000 n 0000275794 00000 n 0000279282 00000 n 0000279548 00000 n 0000279730 00000 n 0000279759 00000 n 0000280173 00000 n 0000335655 00000 n 0000335926 00000 n 0000336490 00000 n 0000343866 00000 n 0000343907 00000 n 0000344865 00000 n 0000344906 00000 n 0000345593 00000 n 0000345778 00000 n 0000346074 00000 n 0000346254 00000 n 0000346874 00000 n 0000347059 00000 n 0000347243 00000 n 0000347850 00000 n 0000348035 00000 n 0000348647 00000 n 0000348831 00000 n 0000349016 00000 n 0000349201 00000 n 0000349386 00000 n 0000349570 00000 n 0000349755 00000 n 0000349938 00000 n 0000350123 00000 n 0000350308 00000 n 0000350492 00000 n 0000350677 00000 n 0000350861 00000 n 0000351046 00000 n 0000351231 00000 n 0000351416 00000 n 0000351601 00000 n 0000351786 00000 n 0000351970 00000 n 0000352154 00000 n 0000352338 00000 n 0000352521 00000 n 0000352704 00000 n 0000352889 00000 n 0000353074 00000 n 0000353259 00000 n 0000353443 00000 n 0000353628 00000 n 0000353813 00000 n 0000353997 00000 n 0000354181 00000 n 0000354364 00000 n 0000354548 00000 n 0000354733 00000 n 0000354917 00000 n 0000355102 00000 n 0000355286 00000 n 0000355471 00000 n 0000355656 00000 n 0000355840 00000 n 0000356024 00000 n 0000356209 00000 n 0000356394 00000 n 0000356577 00000 n 0000356761 00000 n 0000356947 00000 n 0000357132 00000 n 0000357319 00000 n 0000357506 00000 n 0000357692 00000 n 0000357880 00000 n 0000358067 00000 n 0000358673 00000 n 0000358859 00000 n 0000359044 00000 n 0000359630 00000 n 0000359815 00000 n 0000360410 00000 n 0000360596 00000 n 0000361171 00000 n 0000361356 00000 n 0000361543 00000 n 0000361729 00000 n 0000361913 00000 n 0000362099 00000 n 0000362283 00000 n 0000362469 00000 n 0000362655 00000 n 0000362840 00000 n 0000363026 00000 n 0000363212 00000 n 0000363397 00000 n 0000363583 00000 n 0000363767 00000 n 0000363952 00000 n 0000364138 00000 n 0000364324 00000 n 0000364510 00000 n 0000364696 00000 n 0000364881 00000 n 0000365066 00000 n 0000365250 00000 n 0000365434 00000 n 0000365619 00000 n 0000365805 00000 n 0000365991 00000 n 0000366177 00000 n 0000366361 00000 n 0000366547 00000 n 0000366733 00000 n 0000366918 00000 n 0000367103 00000 n 0000367287 00000 n 0000367472 00000 n 0000367657 00000 n 0000367842 00000 n 0000368028 00000 n 0000368213 00000 n 0000368399 00000 n 0000368585 00000 n 0000368771 00000 n 0000368956 00000 n 0000369142 00000 n 0000369328 00000 n 0000369514 00000 n 0000369700 00000 n 0000369886 00000 n 0000370072 00000 n 0000370258 00000 n 0000370443 00000 n 0000370627 00000 n 0000370812 00000 n 0000371440 00000 n 0000371626 00000 n 0000371810 00000 n 0000371993 00000 n 0000372179 00000 n 0000372363 00000 n 0000372548 00000 n 0000372733 00000 n 0000372919 00000 n 0000373103 00000 n 0000373289 00000 n 0000373474 00000 n 0000373659 00000 n 0000373844 00000 n 0000374030 00000 n 0000374215 00000 n 0000374401 00000 n 0000374584 00000 n 0000374770 00000 n 0000374956 00000 n 0000375141 00000 n 0000375326 00000 n 0000375512 00000 n 0000375697 00000 n 0000375881 00000 n 0000376066 00000 n 0000376251 00000 n 0000376435 00000 n 0000376619 00000 n 0000376805 00000 n 0000376989 00000 n 0000377175 00000 n 0000377361 00000 n 0000377547 00000 n 0000377732 00000 n 0000377917 00000 n 0000378103 00000 n 0000378289 00000 n 0000378882 00000 n 0000379066 00000 n 0000379644 00000 n 0000379828 00000 n 0000380407 00000 n 0000380591 00000 n 0000380775 00000 n 0000381346 00000 n 0000381530 00000 n 0000381714 00000 n 0000381898 00000 n 0000382082 00000 n 0000382267 00000 n 0000382450 00000 n 0000382634 00000 n 0000382816 00000 n 0000382999 00000 n 0000383182 00000 n 0000383365 00000 n 0000383549 00000 n 0000383733 00000 n 0000383916 00000 n 0000384099 00000 n 0000384284 00000 n 0000384468 00000 n 0000384651 00000 n 0000384835 00000 n 0000385017 00000 n 0000385201 00000 n 0000385384 00000 n 0000385567 00000 n 0000385751 00000 n 0000385933 00000 n 0000386115 00000 n 0000386299 00000 n 0000386482 00000 n 0000386666 00000 n 0000386850 00000 n 0000387034 00000 n 0000387218 00000 n 0000387402 00000 n 0000387586 00000 n 0000387770 00000 n 0000387954 00000 n 0000388138 00000 n 0000388323 00000 n 0000388507 00000 n 0000388691 00000 n 0000388873 00000 n 0000389055 00000 n 0000389239 00000 n 0000389423 00000 n 0000389606 00000 n 0000389790 00000 n 0000389973 00000 n 0000390156 00000 n 0000390341 00000 n 0000390523 00000 n 0000390707 00000 n 0000390891 00000 n 0000391075 00000 n 0000391259 00000 n 0000391443 00000 n 0000391626 00000 n 0000391808 00000 n 0000391992 00000 n 0000392175 00000 n 0000392360 00000 n 0000392544 00000 n 0000392727 00000 n 0000392910 00000 n 0000393094 00000 n 0000393277 00000 n 0000393461 00000 n 0000393645 00000 n 0000393829 00000 n 0000394012 00000 n 0000394196 00000 n 0000394381 00000 n 0000394566 00000 n 0000394750 00000 n 0000394933 00000 n 0000395117 00000 n 0000395300 00000 n 0000395484 00000 n 0000395668 00000 n 0000395852 00000 n 0000396035 00000 n 0000396216 00000 n 0000396399 00000 n 0000396584 00000 n 0000396767 00000 n 0000396951 00000 n 0000397134 00000 n 0000397318 00000 n 0000397872 00000 n 0000398058 00000 n 0000398601 00000 n 0000398786 00000 n 0000399337 00000 n 0000399523 00000 n 0000400060 00000 n 0000400245 00000 n 0000400432 00000 n 0000400976 00000 n 0000401162 00000 n 0000401347 00000 n 0000401873 00000 n 0000402058 00000 n 0000402585 00000 n 0000402771 00000 n 0000403300 00000 n 0000403485 00000 n 0000403672 00000 n 0000403858 00000 n 0000404044 00000 n 0000404228 00000 n 0000404413 00000 n 0000404599 00000 n 0000404785 00000 n 0000404969 00000 n 0000405154 00000 n 0000405340 00000 n 0000405524 00000 n 0000405710 00000 n 0000405895 00000 n 0000406079 00000 n 0000406264 00000 n 0000406449 00000 n 0000406634 00000 n 0000406820 00000 n 0000407005 00000 n 0000407190 00000 n 0000407375 00000 n 0000407559 00000 n 0000407744 00000 n 0000407930 00000 n 0000408116 00000 n 0000408302 00000 n 0000408488 00000 n 0000408674 00000 n 0000408860 00000 n 0000409045 00000 n 0000409229 00000 n 0000409415 00000 n 0000409601 00000 n 0000409787 00000 n 0000409972 00000 n 0000410158 00000 n 0000410343 00000 n 0000410528 00000 n 0000410711 00000 n 0000410897 00000 n 0000411082 00000 n 0000411268 00000 n 0000411453 00000 n 0000411638 00000 n 0000411822 00000 n 0000412007 00000 n 0000412193 00000 n 0000412377 00000 n 0000412563 00000 n 0000412748 00000 n 0000412933 00000 n 0000413117 00000 n 0000413303 00000 n 0000413488 00000 n 0000413673 00000 n 0000413859 00000 n 0000414045 00000 n 0000414229 00000 n 0000414414 00000 n 0000414600 00000 n 0000414786 00000 n 0000414971 00000 n 0000415154 00000 n 0000415338 00000 n 0000415523 000

Теплопроводность

Коэффициент теплопроводности – Дерево

вернуться в на страницу «Коэффициент теплопроводности»

Коэффициент теплопроводности материалов — Дерево и изделия из него

Согласно: СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Приложение Т (справочное). Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий.
Начало таблицы

Примечания

Теплопроводность, физические свойства и особенности древесины как строительного материала.

Ощущение теплоты или холода зависит не только от температуры предмета, к которому мы прикасаемся, но и от скорости, с которой он передаёт или отбирает тепло нашей кожи. К примеру, если вы касаетесь холодного металла, то он отбирает тепло в сотни раз быстрее, чем холодное дерево. Хотя их температура и одинакова, ваши ощущения таковы: дерево теплее.

Мы все знакомы с понятием относительная теплопроводность дерева. Вернее будет сказать, с его не-теплопроводностью, поскольку дерево знаменито своими качествами теплоизоляции, а не теплопроводности. Образ «тёплого» дерева вполне объясним с точки зрения теории теплопроводности. Ощущение теплоты или холода зависит не только от температуры предмета, к которому мы прикасаемся, но и от скорости, с которой он передаёт или отбирает тепло нашей кожи. К примеру, если вы касаетесь холодного металла, то он отбирает тепло в сотни раз быстрее, чем холодное дерево.

Хотя их температура и одинакова, ваши ощущения таковы: дерево теплее. Именно поэтому в течение многих столетий дерево используют в качестве материала для изготовления ружейного ложа, сидений и рукояток инструмента. Сравнительные значения теплопроводности различных материалов приведены в таблице: * К – коэффициент теплопроводности (выраженный как количество BTU, проходящих через материал в час, на дюйм толщины, на квадратный фут поверхности, на разницу в градусах температуры по Фаренгейту между тёплой и холодной стороной. ** R =1/К – тепловое сопротивление материала, представляет собой теплоизоляционное качество материала Приблизительные термические свойства различных материалов Материал К* R** Воздух 0.16 6.25 Вода 4 0.25 Лёд 15 0.07 Стекло 5 0.2 Кирпич 4.5 0.22 Бетон 7.5 0.13 Мрамор 17 0.06 Сталь 310 0.003 Алюминий 1400 0.0007 Теплоизоляция (стекловата, мин. вата, пенополиуретан, и т.д.) 0.2-0.3 3.3-5.0 Дерево (сухое, в направлении перпендикулярно волокну) 0.4-1.2 0.8-2.5 Очевидно, что чем выше значение R, тем лучше теплоизоляционные свойства материала. Приведённые в таблице значения для дерева показывают разницу между свойствами различных пород в сухом виде. Вообще, теплопроводность дерева зависит от его плотности и уровня влажности следующим образом: К = S ( 1,39 + 0.028 MC ) + 0.165 где К – коэффициент теплопроводности в BTU/ft2/0F/hr/in., S – плотность, а МС – уровень влажности в %. Т.е. увеличение плотности и уровня влажности ведёт к повышению теплопроводности, или к потере теплоизоляционных качеств. Для большинства хвойных пород, применяемых в строительстве, значение К будет равно или чуть меньше 1, а значение R чуть больше 1.

Например, для еловой доски с плотностью 0.40 и средним уровнем влажности в 10 %, К = 0.40 ( 1.39 + 0.028 х 10 ) + 0.165 = 0.833 Принимая во внимание критическое состояние наших энергетических ресурсов, понятно, что потеря тепла в зданиях и сооружениях – серьёзная забота. Из данных, приведённых в таблице, отчётливо видно, что дерево – лучший теплоизолятор, чем другие строительные материалы. Оно в семь раз эффективней бетона, в 300 раз эффективней стали и в 1400 раз эффективней алюминия той же толщины. Хотя материалы, производимые специально для теплоизоляции (стекловата, минеральная вата, пенополиуретановая пена и т.п.) и превосходят дерево по своим свойствам в три-четыре раза, во многих случаях, особенно там, где требуются прочность, красота и теплоизоляция, дерево остаётся приемлемым компромиссом и логическим выбором. Значение К для воды составляет 4, а для льда –15, из чего можно сделать вывод, что для того, чтобы сохранить теплоизолирующий потенциал, дерево и другие материалы необходимо поддерживать в сухом состоянии.

Влага в материале.

Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободная или капиллярная).

При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание).Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности – состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух. Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (200 С) составляет 30% и практически не зависит от породы.

Различают следующие ступени влажности древесины: мокрая – длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная – влажность 50…100%; воздушно-сухая (транспортная) – влажность 15…20%; комнатно-сухая – влажность 8…12% и абсолютно сухая – влажность 0%.

Усушка. Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после полного удаления свободной влаги и с начала удаления связанной влаги.

Усушка по разным направлениям неодинакова. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6…10%, в радиальном – 3…5% и вдоль волокон – 0,1…0,3%.

Свойства.

К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид и запах, влажность и связанные с ней изменения – усушка, разбухание, водопоглощение,  растрескивание и коробление. К физическим свойствам древесины относятся также ее плотность,  электро-, звуко- и теплопроводность, показатели макроструктуры.

Внешний вид древесины

Цвет. Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества, которые находятся в полостях клеток.

Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет – в жарких и южных районах она более яркая по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет. Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску.

Древесина ольхи, имеющая в свежесрубленном состоянии светло-розовый цвет, вскоре после рубки темнеет и приобретает желтовато-красную окраску. Древесина дуба, пролежавшая долгое время в воде, приобретает темно-коричневый и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина светлее, чем у более старых.

Цвет древесины имеет важное значение в производстве  оконных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид.

Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают способностью направленно отражать световые лучи и создают блеск на радиальном разрезе.

Текстура – рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза.

Хвойные породы на тангентальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон (свилеватость волнистая и путаная).

Часто применяют особые способы обработки древесины – лущение фанерных кряжей под углом к направлению волокон, радиальное строгание, прессование или замену искусственной текстурой.

Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы – сосна, ель.

Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры.

Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе.

Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев.

Один из важных показателей макроструктуры – содержание поздней древесины (в %). Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность, а следовательно, и выше ее механические свойства.

Степень равнослойности определяется разницей в числе годичных слоев на двух соседних участках длиной по 1 см.

Наиболее хорошие показатели имеет древесина деревьев, произрастающих в северных районах европейской части России: мелкослойная плотная древесина с высоким содержанием поздней зоны, относительно неширокой заболонью.

Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением

Влажность. Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.

Сушка.

    
Сушка древесины после срубкиЕсли срубленное дерево, недостаточно просушенное, будет употребляться в резьбе по дереву, то результата хорошего от него ожидать не стоит, а потому на сухость дерева, идущего для резьбы по дереву, всегда надо обращать внимание, подвергая древесный материал, в каком бы он не был виде должной просушки.
В любом только что срубленном дереве находится большое количество соков, которые сами по себе со временем уничтожатся, если дерево достаточно долгое время пролежит в теплом помещении при сухом воздухе. Но так как это достаточно долгое время понятие весьма относительное, которое может продлиться и год и несколько лет, то нашли более быстрые методы сушки древесины своими руками. Итак сначала о технологии сушки древесины в домашних условиях, который употребляется всеми лесопромышленниками – естественная (натуральная) сушка древесины. Таких способов сушки древесины два.

Технология сушки древесины до срубки. Древесина на сушкеПодобного рода сушку древесины обычно следует делать ранней весной, а еще лучше в начале лета, потому что в этот период времени дерево содержит в себе самое большое количество соков. Отступая от земли на метр и даже меньше, т.е. в верхней части комля делают вокруг ствола подрез. А затем вдоль ствола длиной примерно 0,7 метра делают несколько подрезов коры и отдирают ее, но так, чтобы в верхнем месте она не не оторвалась. Само собою понятно, что отодрав кору мы тем самым прекращаем проникновение к дереву тех соков, которые дают жизнь каждому дереву, и древесина эта, постепенно теряя свои соки высыхает и тем самым приобретает твердость, крепость и упругость. Постояв в таком виде до осени, его срубают. Эта технология сушки древесины не сложна, а потому очень была бы прекрасна, но беда в том, что она не может быть применима ко всем породам деревьев. Как показала практика, сушка древесины в домашних условиях этим способом дуба, березы и хвойных деревьев достигает своей цели вполне, но что касается других деревьев, то они во время этой просушки очень легко и часто загнивают, а потому данная технология сушки древесины очень редко практикуется.

Технология сушки древесины после срубки.  Сушка древесиныСрубив дерево, прежде всего обрубают ветви и сучки и дают лежать ему в таком виде до осени, осенью же с каждого дерева снимают кору и перевозят в должное помещение, укладывая не прямо на землю, а на деревянные подкладки, чтобы дерево не касалось земли, такие подкладки называют лежнями или стилюгами. Укладку бревен делают под навесом, чтобы воздух мог хорошо циркулировать между материалами для скорейшей просушки древесины. Бревна кладут на стелюги рядами, оставляя между каждой доской, примерно, 20 сантиметров, на этот ряд помещают второй ряд в таком же порядке, но поперек первому ряду, т.е. в клетку и т.д. В таком виде деревянный материал чем дольше будет храниться, тем лучше будет высыхать и идеально подойдет для резьбы по дереву, а потому люди, профессионально занимающиеся резьбой по дереву всегда предпочитают приобретать лесной материал для своих работ в богатых, больших лесных складах, с уверенностью, что материал их достаточно сух и прошел всю технологию сушки древесины в домашних условиях. 

Окончательная сушка древесины.  СушкаЭта просушка играет важную роль для всех поделок из дерева, а потому не увлекайтесь различными способами производства, для окончательной сушки дерева, – запасайтесь по возможности большим количеством лесного материала, требующегося для резьбы по дереву и храните его в том помещении, где эти поделки производятся, т.е. в мастерской, а чтобы материал этот не мешался, то подвешивайте его, какими бы то не было способами к потолку, где воздух теплее, а потому и сушиться древесина будет быстрее.

Звукопроводность.

Следует, однако, сказать, что в разных жидкостях древесина разбухает неодинаково. Так, абсолютно-сухая березовая древесина разбухает в тангентальном направлении: в воде на 13,6%, в спирте на 9,4%, в скипидаре на 1,8%, в керосине на 0,3%, а в лигроине не разбухает вовсе.

Звукопроводность древесины, т. е. способность проводить звук, относительно велика, но у разных пород неодинакова. При этом лучше всего звук проходит по длине волокон, медленнее в направлении радиуса дерева и хуже всего – по хорде (в тангентальном направлении). В воздухе звук распространяется со скоростью 330,7 м в секунду.

В главнейшей отрасли потребления древесины – жилищном строительстве – высокая звукопроводность древесины играет отрицательную роль, вынуждая увеличивать толщину всякого рода деревянных перегородок между жилыми помещениями, вызывая тем излишний расход древесины.

Близким к звукопроводности, но не одним и тем же свойством древесины является способность ее усиливать звук – резонировать. Эта способность свойственна легкой упругой древесине – совершенно однородной по строению, не смолистой и бессучной. Такая древесина, главным образом, еловая, называется резонансовой и употребляется в производстве музыкальных инструментов (для изготовления дек).

Теплопроводностью называется способность тела проводить тепло. Мерой теплопроводности служит коэффициент теплопроводности, т. е. то количество тепла (в малых калориях), которое проходит в 1 сек. через 1 см поверхности тела к другой его поверхности, удаленной рот первой на 1 см при разнице температуры между ними в 1°. Теплопроводность древесины, по сравнению с другими материалами, очень невелика.

Относительно низкая теплопроводность древесины объясняется большим содержанием в ней воздуха, который, как известно, является плохим проводником тепла. С повышением влажности теплопроводность древесины увеличивается, ибо место воздуха занимает вода, а последняя лучше проводит тепло, чем воздух.

Физико-механические свойства 

Основными характеристиками физико-механических свойств древесины являются объемный вес, влажность, теплопроводность, сопротивляемость химическим и атмосферным воздействиям (физические свойства), а также сопротивляемость дерева действию внешних сил (механические свойства).

Удельный вес твердого вещества, из которого состоят стенки клеточек древесины, приблизительно одинаков для всех пород и равен примерно 1,53.

Объемный вес древесины находится в зависимости от ее плотности и влажности. Под влажностью понимается отношение веса содержащейся в древесине влаги к весу этой древесины в абсолютно сухом состоянии в процентах. По степени влажности в строительном деле различают: воздушно-сухой лес (15—20 % влажности), комнатно-сухой (8—10 %), мокрый (длительное время находившийся в воде) и свежесрубленный (35 % и выше).

Теплопроводность дерева зависит от плотности (объемного веса), влажности, направления волокон и температуры. Коэффициент теплопроводности вдоль волокон примерно в 1, 75 раза больше, чем поперек волокон. Теплопроводность сосны поперек волокон в наружных стенках составляет около 0,15.

Дерево стойко сопротивляется химическим воздействиям сернистых газов, паров, кислот и т. п. и поэтому является незаменимым материалом для покрытий зданий в химической промышленности и для покрытий паровозных депо.

Вследствие различного возраста клеток, различной плотности и волокнистого строения древесины механические свойства ее весьма различны не только для различных пород дерем, но даже в пределах одного ствола.

Механические свойства древесины в разных направлениях совершенно различны, поэтому всякое изменение направления волокон и все неправильности в их расположении неизбежно отражаются на ее прочности.

с. 55 Прочность древесины зависит также от возраста и плотности клеток, что связано с их положением в стволе, которое они занимают. Наиболее прочными являются обычно клетки нижней части ствола. Прочность изменяется также по поперечному сечению ствола; так, у сосны сопротивление сжатию вдоль волокон увеличивается от сердцевины к заболони. Наиболее слабой по качеству является центральная часть ствола, включающая сердцевину.

На прочность древесины влияют также ее плотность и объемный вес. С увеличением плотности увеличивается и объемный вес, а с ним возрастает и прочность.

Влажность дерева имеет большое значение для прочности дерева. С повышением влажности до точки насыщения волокон (примерно до 30 %) механическая прочность древесины уменьшается, а с увеличением влажности от 30 % и выше — почти не изменяется.

Древесина не изменяет размеров при высыхании от самого влажного состояния до точки насыщения волокон. При дальнейшем понижении влажности древесина начинает давать усушку, т. е. уменьшаться в размерах. Усушка вызывается уменьшением толщины стенок клеток, поэтому древесина с толстыми стенками клеток усыхает сильнее, чем с тонкими, т. е. плотные породы больше усыхают, чем рыхлые.

При высыхании до воздушно-сухого состояния средняя величина усушки выражается следующими цифрами (в %):

вдоль волокон     0,1—0,3
поперек волокон в радиальном направлении     3— 6
в тангенциальном направлении     7—12
объемная усушка в среднем     12

Приведенные данные показывают, что усушка вдоль волокон ничтожна и практически ею можно пренебречь.

Вследствие разной усушки древесины в радиальном и тангенциальном направлениях и неравномерности высушивания материала возникает коробление. Во избежание появления трещин высушивание необходимо вести постепенно и равномерно, не вызывая опасных напряжений.

На прочность деревянных элементов несущих конструкций отрицательное влияние оказывают пороки древесины, главным образом сучки, косослой, трещины, сердцевинная трубка, а также гниль и червоточина.

Наиболее значительно пороки древесины снижают прочность растянутых элементов, поэтому для этих элементов следует отбирать лесоматериалы лучшего качества.

Строительные нормы и правила устанавливают требования к качеству древесины элементов конструкций в зависимости от их напряженного состояния в конструкции.

Стоимость работ по обработке древесины: браширование (текстурирование), фактурная покраска древесины, изготовление деревянных фальшбалок, изготовление деревянных вывесок

Какую древесину лучше всего выбрать для постройки дома?  

 Для постройки деревянных домов используют хвойные породы деревьев, таких как сосна, ель, лиственница, кедр, пихта. Лиственные и ценные породы древесины, такие как береза и дуб, осина и орех, бук и клен, черное и красное дерево лучше подойдут для изготовления окон, дверей, полок и т.п.

Многие ошибочно считают, что бани лучше строить из лиственницы. На самом деле, необходимо использовать лиственницу только в первых 2-х венцах, дальше лучше взять, например ель или сосну, из лиственных пород — осину, в премиум сегменте это может быть кедр или липа.

Лиственница же, очень слабо держит тепло, и баня будет быстро остывать и при этом долго нагреваться.

Хвойная древесина более распространена на территории России, имеет ровные стволы и экономична. При ее обработке остается меньше отходов.

    
Кроме того, древесина хвойных пород имеет естественную защиту от загнивания — это смола. Именно поэтому мы используем эту древесину.

Наибольшей популярностью в деревянном домостроении пользуется сосна благодаря красивому древесному рисунку, наименьшему количеству сучков и отличных технических характеристик. 

Но у сосны есть небольшой эстетический недостаток. Хотя, по большому счету, любая древесина начинает «синеть» при повышенной влажности, но физические и технические свойства при этом не страдают! Не смотря на разные распространенные мнения на этот счет.

Ель лучше использовать для внутренней отделки и для строительства бани, потому что она теплее из-за меньшей плотности древесины и содержит меньше смолы.

Лиственница, наиболее плотная и устойчива к сырости древесина, дороже сосны в 2-3 раза и, примерно, в таком же соотношении тяжелее в обработке. Ее используют для изготовления свай или нижних венцов  во влажных почвах.

Наиболее эффективным в строительстве принято считать древесину, заготовленную зимой или ранней весной. В это время древесина содержит меньше влаги, поэтому она быстрее просохнет. Деревья следует выбирать здоровые, с наименьшим количеством сучков, не тронутые вредителями и гнилью.

Особо следует отметить исключительные свойства северной древесины. При низких температурах лес растет медленно, годовой прирост по кольцам небольшой, благодаря чему, древесину характеризует повышенная плотность, прочность и устойчивость к гниению. Именно такая древесина является идеальным материалом для рубки дома.

Влияние термической обработки на теплопроводность древесины павловнии

Средняя начальная плотность составляла 239,52 кг / м ³ в диапазоне от 226 до 252 кг / м ³ , а среднее значение теплопроводности составляло 0,072 Вт / м. мК в диапазоне 0,066–0,086 Вт / мК. Подробные данные, относящиеся к образцам из различных групп лечения, перечислены в таблице 1, где показаны усредненные значения 8 образцов на обработку. Начальные значения теплопроводности были примерно на 15% ниже, чем у Akyildiz и Kol (2010) для Paulownia tomentosa : 0.089–0,117 Вт / мК. Причина различия может заключаться в том, что тестировались разные виды, у которых была более высокая плотность: 263–357 кг / м ³ .

Снижение плотности после термообработки было статистически значимым по сравнению с исходными значениями. Средние значения существенно различаются.

Теплопроводность термообработанной древесины кири (0,0711, 0,0678 и 0.0640 Вт / мК) находится в верхнем диапазоне, чем у стандартных изоляционных материалов, таких как минеральная вата или пенополистирол. Хотя термообработка при 180 ° C также вызвала уменьшение плотности, она не изменила теплопроводность. При 200 ° C и 220 ° C теплопроводность уменьшается параллельно уменьшению плотности. Обработка при 200 ° C и 220 ° C вызвала статистически значимое изменение теплопроводности по сравнению с исходными значениями. Апостериорный тест не показывает существенных различий между лечением.Однако различные методы обработки разделяют образцы на три группы.

Этот клон павловнии имел значительно более низкую начальную плотность по сравнению с другими древесными породами. Низкая плотность объясняется его анатомическим строением: для древесины кири характерно большое количество паренхимы вокруг сосудов, а клетки паренхимы имеют большие просветы и тонкие клеточные стенки. Волокна также имеют относительно большие просветы и тонкие стенки. Поскольку плотность оказывает значительное влияние на тепловые свойства, исходная теплопроводность также была ниже по сравнению с другими породами древесины.Пористость древесины кири составляет от 75 до 85% (Kiaei 2013), что объясняет низкую начальную теплопроводность.

Этот результат несколько противоречит опыту с другими породами древесины. Pásztory et al. (2017) показали снижение теплопроводности с увеличением продолжительности термообработки древесины ели и тополя при 180 ° C, но даже такая обработка влияла на теплопроводность древесины ели и тополя. Для пихты и бука кавказской использовались разные температуры (170 °, 180 °, 190 °, 200 °, 212 ° C) в постоянное время, и после термообработки наблюдалось снижение плотности и теплопроводности (Kol and Sefil 2011). даже ниже 200 ° C.Из-за своей низкой теплопроводности древесина кири показывала более высокую термостойкость во время термообработки по сравнению с древесиной с более высокой плотностью, что приводило к более низкой или более короткой тепловой нагрузке на внутренние части материала, что могло бы объяснить, почему не было обнаруживаемого изменения тепла. проводимость при 180 ° C.

(PDF) Теплопроводность древесины под углом к ​​основным анатомическим направлениям

препаровка, в образцах присутствует различное количество древесины от внутренней части близко к сердцевине

.Для волокон либриформ из древесины дуба максимальный угол микроволокна

около 20 ° находится около сердцевины, постепенно уменьшается до 0 ° на расстоянии 40 мм от сердцевины

и составляет 0 ° во внешней части ствола ( Лихтенеггер и др., 1999). Из

следует, что возможные вариации угла микроволокон в исследуемой древесине дуба

могут (частично) объяснить большие вариации, измеренные для продольной теплопроводности

и под углом к ​​волокнам 22,5 °.Кроме того, теплопроводность

клеточной стенки параллельно направлению волокон является самой высокой из-за части слоя вторичной клеточной стенки

в (полной) клеточной стенки и ориентации микрофибрилл в

вторичном слое клеточной стенки. Таким образом, для продольного теплового потока влияние плотности

на теплопроводность выше по сравнению с поперечным тепловым потоком. В следствии

изменчивость плотности приводит к более высокой изменчивости теплопроводности

под малыми углами к зерну.Наконец, переменное количество лучевых клеток

(Wagenfu

hr 1996) и, следовательно, изменчивость в продольно и радиально ориентированной ткани

может привести к результатам, показанным на рис. 5.

Как показано на рис. также отличное согласие между экспериментальными данными

под углом к ​​волокну и теоретической кривой для бука европейского. Здесь подгонка кривой

дает значения 0,422 Вт / (мК) для продольной теплопроводности и

0.172 Вт / (мК) для радиальной теплопроводности. Для европейского бука высокая изменчивость данных по продольной теплопроводности

является результатом высокой изменчивости

плотности измеренных образцов (см. Таблицу 1). По сравнению с дубом, для бука,

вариабельность угла микрофибриллы от сердцевины до коры ниже (Lichtenegger et al.

1999). Вариабельность значений теплопроводности под малым углом к ​​волокну

также меньше по сравнению с дубом.

Более того, сравнивая находки для дуба и бука (рис. 5; таблица 1),

очевидно, что продольная теплопроводность дуба ниже, чем у бука.

Сравнение радиальной теплопроводности показывает противоположный результат. Здесь

у дуба теплопроводность выше, чем у бука. Это открытие может быть связано с количеством клеток

различных типов: трахеид, сосудов, волокон и

клеток паренхимы.В частности, это связано с количеством ориентированной в продольном направлении

ткани по сравнению с количеством радиально ориентированных лучевых клеток. В древесине дуба количество лучевых клеток

больше, чем у бука (Wagenfu

hr 1996). Отсюда следует, что

количество продольно ориентированной ткани у дуба меньше, чем у бука. Следовательно, в случае

при примерно одинаковой плотности продольная теплопроводность

дуба сравнительно ниже, а радиальная теплопроводность выше, чем у древесины бука

.

Наконец, также для ели европейской, данные под углом к ​​волокну хорошо предсказываются с помощью

Eq. 2 (R

2

= 0,998, см. Рис. 5). Здесь значения теплопроводности 0,321 Вт / (мК)

для продольного направления теплового потока и 0,102 Вт / (мК) для радиального направления теплового потока

получены путем подбора кривой. Также для ели изменчивость данных теплопроводности

была максимальной для малых углов к волокну (0 ° и 22,5 °,

соответственно).Как показано в Таблице 1, вариабельность плотности образцов

ниже, чем у образцов под углами к зерну 67,5 ° или 90 °. Следовательно, изменчивость плотности

не могла служить объяснением сопоставимо большей изменчивости значений теплопроводности

при малых углах к зерну. Опять же, результаты могут быть

частично объяснены изменением угла микроволокна. Согласно Lichtenegger

Wood Sci Technol (2015) 49: 577–589 587

123

Интернет-курсы PDH.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курс. »

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

“Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.”

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. “

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

“Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе “

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.”

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

– лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

“Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал “

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

“Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материал до оплаты и

получает викторину “

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

“Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие “.

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курс.”

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

“Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

“Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.”

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

“Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то непонятной секции

законов, которые не применяются

до «обычная» практика.”

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор.

организация “

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

“Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо “.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

“Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.”

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев ».

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

“Документ” Общие ошибки ADA при проектировании объектов “очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследование в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

“Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.”

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

“Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курс со скидкой.”

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

“Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курс. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути “.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. “

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.”

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

“Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. “

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.”

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% “

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

“Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

регламент. “

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

“Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

. “

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

“У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил – много

оценено! “

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

“Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока –

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

“Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.”

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве – проектирование

корпус курс и

очень рекомендую .”

Денис Солано, P.E.

Флорида

“Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. “

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на номер

обзор везде и

всякий раз, когда.”

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

“Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

“Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по моей линии

работ.”

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

“Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину “

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

“Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.”

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

“Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. “

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.”

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

“Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

. Спасибо за создание

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

часовой PDH в

один час. “

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

“Мне понравилась возможность скачать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .”

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

“Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, требующий

улучшение.”

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

“Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение ответа сразу же

. “

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

“Учебные модули CEDengineering – это очень удобный способ доступа к информации по номеру

много разные технические зоны за пределами

своя специализация без

надо ехать.”

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

% PDF-1.5 % 1 0 объект > >> эндобдж 4 0 obj / CreationDate (D: 20121204150231 + 11’00 ‘) / ModDate (D: 20121204150231 + 11’00 ‘) /Режиссер >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [30 0 R 31 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание [32 0 R 33 0 R 34 0 R] / Группа> / Вкладки / S / StructParents 0 >> эндобдж 6 0 obj > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 36 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 2 >> эндобдж 7 0 объект > / XObject> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 53 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 3 >> эндобдж 8 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 54 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 4 >> эндобдж 9 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 55 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 5 >> эндобдж 10 0 obj > / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 57 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 6 >> эндобдж 11 0 объект > / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 59 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 7 >> эндобдж 12 0 объект > / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 61 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 8 >> эндобдж 13 0 объект > / XObject> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 65 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 9 >> эндобдж 14 0 объект > / XObject> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 67 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 10 >> эндобдж 15 0 объект > / XObject> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 69 0 руб. r5H8Bg>) IZ] hnkd /

.RW # y4kg ~ + “YCb {.> O} Z + h َ p3U} 1! ޱ Y >> Ջ @ ?; o; _ J V # ??> ppM = ׯ M ki2fh.AI

Термическое сопротивление пластиковой древесины

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Дополнительная информация Бесплатный образец

Как узнать, проводит ли металл тепло? – MVOrganizing

Как узнать, проводит ли металл тепло?

С помощью эксперимента можно определить, какой металл является лучшим проводником тепла… .Изучение проводников

1. Прикрепите чертежную булавку к концу металлической полосы, используя вазелин.
2. Поместите другой конец металлической полосы в пламя Бунзена.
3. Запишите время, необходимое для плавления воска и отпадания булавки.

Какой материал лучше всего проводит тепло?

Как видите, из наиболее распространенных металлов медь и алюминий имеют самую высокую теплопроводность, а сталь и бронза – самую низкую…. Какие металлы лучше всего проводят тепло?

Как можно использовать металлические и пластиковые ложки, чтобы определить, какой из этих материалов быстрее проводит тепло?

Ответ: Металлический материал быстрее всех передает энергию от молекулярных столкновений по длине ложки, позволяя теплу быстрее всего достигать масла.Пояснение: Во время этого эксперимента кусочек масла на металлической ложке первым плавится и скользит по ложке, а не пластиковая и деревянная ложка.

Как вы проверяете теплопроводность?

Инструкция по теплопроводному эксперименту

1. Положите по кусочку сливочного масла на кончик каждой ложки (деревянной, пластиковой и металлической).
2. Поместите ложки в миску так, чтобы часть со сливочным маслом была сверху.
3. Залейте ложки кипятком.Оставьте часть с маслом вне воды.
4. Соблюдайте! Растает ли масло?

Какой из пластика или дерева проводит тепло быстрее?

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

Какие плохие проводники тепла?

Металлы и камень считаются хорошими проводниками, поскольку они могут быстро передавать тепло, тогда как такие материалы, как дерево, бумага, воздух и ткань, плохо проводят тепло.

Дерево или пластик лучше изолятор?

В этом отношении высушенная древесина обеспечивает значительно лучшую изоляцию, чем большинство пластмасс. Обычно высушенная древесина имеет теплопроводность 0,045 Вт на метр на градус К. Пластмассы бывают двух видов: высокой и низкой плотности.

Какой материал плохо проводит тепло?

Дерево, свинец и неметалл не являются хорошими проводниками тепла. Плохие проводники – это любой материал, который плохо проводит электричество, тепло или и то, и другое и обычно известен как изолятор.Воздух также является примером изолятора.

Есть металл, который не проводит тепло?

Самым плохим проводником тепла среди металлов является висмут. Нержавеющая сталь – еще одна сталь, которая плохо проводит тепло, и вы часто используете ее в повседневной жизни! Другие плохие проводники включают титан, свинец и хром. И что самое забавное, Меркурий – жидкий металл, используемый в термометрах!

Пластиковый пакет – хороший изолятор?

Пластмассы – отличные изоляторы, что означает, что они эффективно удерживают тепло – качество, которое является преимуществом для чего-то вроде рукава для кофейной чашки.Теперь команда инженеров Массачусетского технологического института разработала полимерный теплопроводник, пластиковый материал, который работает как проводник тепла, рассеивая тепло, а не изолируя его.

Насколько хорош изолятор дерево?

Дерево является естественным изолятором из-за наличия воздушных карманов в его ячеистой структуре, что означает, что оно в 15 раз лучше, чем кладка, в 400 раз лучше, чем сталь, и в 1770 раз лучше, чем алюминий.

Дерево – лучший изолятор?

Древесина обладает низкой теплопроводностью (высокой теплоизоляционной способностью) по сравнению с такими материалами, как металлы, мрамор, стекло и бетон.Теплопроводность наиболее высока в осевом направлении и увеличивается с увеличением плотности и влажности; Таким образом, лучшими изоляторами являются легкие и сухие породы дерева.

Как защитить древесину от тепла?

Как защитить древесину от тепла

1. Держите деревянную мебель вдали от вентиляционных отверстий и радиаторов отопления. Блокирование источников тепла деревом значительно увеличивает вероятность того, что древесина будет повреждена из-за чрезмерного тепловыделения.
2. Летом используйте осушитель воздуха.
3. Нанесите лак на изделия из дерева, чтобы защитить их от тепла.

Как сделать деревянный стол термостойким?

Использование подставок Подставки – это деревянные предметы, которые помещают между обеденным столом и сервировочной тарелкой и отлично защищают ваш стол от повреждений жарой. Вместо того, чтобы ставить горячее сервировочное блюдо на поверхность обеденного стола во время сервировки еды, вы можете поставить его на подставку.

Как сделать обеденный стол термостойким?

Термостойкую скатерть можно использовать даже на кухонных поверхностях, чтобы предотвратить появление пятен от ожогов.В жилых комнатах можно использовать войлочные протекторы для стола под горшки с растениями, чтобы избежать следов почвы и защитить стол от сырости. Коврики для защиты стола, изготовленные из винила, устойчивы к воде и пятнам.

Почему металлы холоднее дерева холодным зимним утром? | от Sumit Joshi

Роли теплопроводности, температуропроводности и термической эффузии

Холодным зимним утром, когда вы касаетесь куска металла и дерева, металл кажется намного холоднее, чем дерево, хотя оба находятся при одинаковых температурах.Это наблюдение обычно приписывают металлам, имеющим более высокую теплопроводность, чем дерево. Они извлекают из вашей руки больше тепла, чем дерево за определенный период времени. Таким образом, вы воспринимаете металл как более холодный, чем дерево. Однако теплопроводность – не единственное свойство, которое играет здесь значительную роль. В этом посте, помимо теплопроводности, я расскажу о роли других тепловых свойств материала, которые определяют физику этого тривиального, но интересного наблюдения.

Давайте проведем мысленный эксперимент.

У вас есть плита из нержавеющей стали SAE 304 (которая является наиболее часто используемой нержавеющей сталью) и плита из тикового дерева, каждая из которых имеет температуру 15 ° C, холодным зимним утром. Представьте, что одна ваша рука сделана из калия (K), а другая – из кобальта (Co), у которых почти одинаковая теплопроводность (k): k_K = 102 Вт / м · K и k_Co = 100 Вт / м · К [2]. Обе руки имеют температуру 37 ° C (нормальная температура человеческого тела). Теперь коснитесь плиты из нержавеющей стали SAE 304 (плита SS) и плиты из тикового дерева калиевой рукой по очереди.Повторите то же самое с кобальтовой рукой.

Когда вы прикасаетесь к плитам, степень «жара» или «холода», которую вы ощущаете, можно количественно определить с помощью температуры на границе раздела между вашей рукой и плитой. В таблице 1 показаны температуры поверхности раздела (Tᵢ) для всех комбинаций:

Температуры границы раздела для комбинаций древесины K-тик и древесины Co-teak близки друг к другу. Таким образом, обе руки будут чувствовать, что деревянная плита почти одинаково холодна.Напротив, температуры для комбинаций K-SS и Co-SS значительно различаются – ваша кобальтовая рука будет чувствовать, что плита SS значительно горячее, чем калиевая рука. Этого не должно происходить, потому что теплопроводности калия и кобальта почти равны, и, таким образом, они должны отводить равное количество тепла за заданное время от плиты SS, делая плиту SS одинаково холодной для обеих рук. В чем причина такого несоответствия?

В устойчивых условиях теплопроводность – единственное свойство, определяющее теплопроводность.По сути, он измеряет скорость теплопередачи по теплопроводности. В устойчивых условиях при контакте с резервуаром тепла хороший проводник тепла, такой как медь, извлекает или теряет больше тепла (в зависимости от разницы температур) в единицу времени, чем плохой проводник, такой как дерево. Однако в переходных условиях, помимо теплопроводности, температуропроводность также определяет теплопроводность. Температуропроводность (α) определяется как,

, где ρ и c, соответственно, представляют плотность и удельную теплоемкость материала [2].Произведение ρc можно рассматривать как объемную теплоемкость, которая описывает, насколько быстро изменяется температура материала при его нагревании. Следовательно, коэффициент температуропроводности, который учитывает эффекты теплопроводности и объемной теплоемкости, по сути, является мерой того, как быстро материал достигает устойчивой теплопередачи после начального переходного периода теплопроводности [5]. Другими словами, температуропроводность связана со скоростью распространения тепла за счет теплопроводности в материале, где температура изменяется со временем [2].Теперь давайте попробуем устранить несоответствие, наблюдаемое в таблице 1.

Прикосновение к плите из нержавеющей стали и к плите из тикового дерева руками приводит к переходной теплопроводности. Здесь существенную роль играет сочетание теплопроводности и температуропроводности. Эта комбинация известна как термическая эффузия (e):

Термическая эффузия, в широком смысле, является мерой способности материала обмениваться теплом с окружающей средой [2]. Если два полубесконечных твердых тела при температурах T₁ и T₂ (T₁ ≠ T₂) внезапно помещаются в идеальный тепловой контакт, температура поверхности раздела быстро достигает постоянного значения,

, где e₁ и e₂ – термическая эффузия этих твердых тел [2].Плиту SS, плиту из тикового дерева и вашу руку можно рассматривать как полубесконечные твердые тела. [Полубесконечное твердое тело – это идеализированное тело, которое имеет единую плоскую поверхность и простирается до бесконечности во всех направлениях, кроме одного [6]. Плиту можно рассматривать как полубесконечное твердое тело, если (а) нас интересует изменение температуры в области, близкой к одной из поверхностей, и (б) время наблюдения настолько короткое, что другая поверхность не имеет существенное влияние на интересующую область. Когда вы касаетесь плиты SS или плиты из тикового дерева, время занимает порядка нескольких секунд, и, таким образом, плиты и ваша рука могут считаться полубесконечными твердыми телами.]

Температуры в таблице 1 были рассчитаны по формуле. 3. Это уравнение также можно использовать для расчета температуры границы раздела фаз, когда вы дотрагиваетесь до плиты из нержавеющей стали и плиты из тикового дерева своей обычной рукой. Таблица 2 показывает температуры поверхности раздела для различных комбинаций (температуры из таблицы 1 также показаны для сравнения), а таблица 3 показывает термическую эффузию задействованных материалов, необходимую для расчета этих температур раздела.

В заключение, в переходных условиях термическая эффузия определяет теплопроводность и, таким образом, наши ощущения «тепла» или «холода» материала.

Что делать, если вы еще немного продолжите соприкасаться с плитой из нержавеющей стали или тиковым деревом? Повлияет ли это на температуру интерфейса? На рисунках 1 и 2 показаны характерные температурные профили в разное время в пределах 5 мм от границы раздела комбинаций K-SS и K-тикового дерева из Таблицы 2 (температурные профили не получены эмпирическим путем).

Я призываю читателей угадывать профили температуры для других комбинаций из Таблицы 2. Будьте осторожны с наклонами кривых!

Пища для размышлений

1. Похоже, что в течение коротких промежутков времени профили температуры внутри материалов меняются со временем, тогда как температуры на границе раздела – нет (рис.