Теплопроводность что значит – Что обозначает и как определяется теплопроводность строительных материалов?

Что такое теплопроводность?

Что такое теплопроводность?
Что же такое утеплитель?
Это материалы, которые сами по себе не вырабатывают энергию. Они в силу своих свойств лишь препятствуют
потерям тепла. Поэтому важнейшим их параметром является теплопроводность.

Теплопроводность- это способность материалов проводить тепло.
Количественно теплопроводность определяется коэффициентом теплопроводности (λ), выражающим количество
тепла, проходящее через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разности температур на противолежащих
поверхностях 1°К за 1 час.
На величину теплопроводности теплоизоляционных материалов оказывают влияние плотность материала, вид,
размеры и расположение пор (пустот) и т. д. Сильное влияние оказывает также температура материала и, особенно, его
влажность.
Количественно чем меньше теплопроводность, тем лучше. Утеплитель с теплопроводностью 0,029 Вт/(м*оК)
лучше по этому показателю, чем утеплитель с теплопроводностью 0,036 Вт/(м*оК) .

Теплопроводность замеряется при определённой температуре, например при 10оС или 25оС. При разных
температурах замера для одного и того же вещества коэффициент различен, чем меньше температура измерения, тем он
меньше.
Наглядным представлением теплопроводности различных материалов являются такие таблицы, как приведена
ниже, и в разной форме представляемые различными фирмами-производителями.
ПЕНОПЛЭКС, 20мм
Пенопласт, 30 мм
Минеральная вата, 38 мм
Дерево, 250 мм
Ячеистый бетон, 270 мм
Кирпичная кладка, 370 мм
Это означает, что чем меньше коэффициент теплопроводности, тем меньше нужно взять толщину утеплителя для
сохранения одинакового количества тепла в помещении.

myremdom.ru

Что значит теплопроводность – Значения слов

где l ≈ коэффициент Т., или просто Т., не зависит от grad T [l зависит от агрегатного состояния вещества (см. табл.), его атомно-молекулярного строения, температуры и давления, состава (в случае смеси или раствора) и т. д.].

Значения коэффициента теплопроводности l для некоторых газов, жидкостей и твёрдых тел при атмосферном давлении

Вещество

t, ╟ C

l, вт/(м×К) Газы

Водород

Гелий

Кислород

Азот

Воздух Металлы

Серебро

Медь

Железо

Олово

Свинец Жидкости

Ртуть

Вода

Ацетон

Этиловый спирт

Бензол Минералы и материалы

Хлорид натрия

Турмалин

Стекло

Дерево

Асбест

0

0

0

-3

4

0

0

0

0

0

0

20

16

20

22,5

0

0

18

18

18

0,1655 0,1411 0,0239 0,0237 0,0226

429

403

86,5

68,2

35,6

7,82

0,599

0,190

0,167

0,158

6,9

4,6

0,4≈1 0,16≈0,25 0,12

══Отклонения от закона Фурье могут появиться при очень больших значениях grad T (например, в сильных ударных волнах ), при низких температурах (для жидкого гелия Не II) и при высоких температурах порядка десятков и сотен тысяч градусов, когда в газах перенос энергии осуществляется не только в результате межатомных столкновений, но в основном за счёт излучения (лучистая Т.). В разреженных газах, когда l сравнимо с расстоянием L между стенками, ограничивающими объём газа, молекулы чаще сталкиваются со стенками, чем между собой. При этом нарушается условие применимости закона Фурье и само понятие локальной температуры газа теряет смысл. В этом случае рассматривают не процесс Т. в газе, а теплообмен между телами, находящимися в газовой среде. Процесс переноса теплоты ≈Т. ≈ в сплошной среде описывается теплопроводности уравнением .

Для идеального газа , состоящего из твёрдых сферических молекул диаметром d, согласно кинетической теории газов , справедливо следующее выражение для \ (при ):

, (

где r ≈ плотность газа, cv ≈ теплоёмкость единицы массы газа при постоянном объёме V, ═≈ средняя скорость движения молекул. Поскольку J пропорциональна 1/р, а r ~ р (р ≈ давление газа), то Т. такого газа не зависит от давления. Кроме того, коэффициент Т. l и вязкости m связаны соотношением: . В случае газа, состоящего из многоатомных молекул, существенный вклад в l дают внутренние степени свободы молекул, что учитывает соотношение:

,

где g = ср/cv, ср ≈ теплоёмкость при постоянном давлении. В реальных газах коэффициент Т. ≈ довольно сложная функция температуры и давления, причём с

xn--b1algemdcsb.xn--p1ai

Теплопроводность | Физика

Теплопроводность — это вид теплопередачи, при котором происходит непосредственная пе­редача энергии от частиц (молекул, атомов) более нагретой части тела к частицам его менее нагретой части.

Рассмотрим ряд опытов с нагревом твердого тела, жидкости и газа.

Закрепим в штативе толстую медную проволоку, а к проволоке прикрепим воском или плас­тилином несколько гвоздиков. При нагревании свободного конца проволоки в пламени спиртовки воск плавится, и гвоздики постепенно отпадают от проволоки. Причем сначала отпадают те, что находятся ближе к пламени, затем по очереди все остальные. Объясняется это следующим обра­зом. Сначала увеличивается скорость движения тех частиц металла, которые находятся ближе к пламени. Температура проволоки в этом месте повышается. При взаимодействии этих частиц с соседними скорость последних также увеличивается, в результате чего повышается температура следующей части проволоки. Затем увеличивается скорость движения следующих частиц и т. д., пока не прогреется вся проволока.

Следует помнить, что при теплопроводности само вещество не перемещается вдоль тела, пере­носится лишь энергия.

Рассмотрим теперь теплопроводность жидкостей. Возьмем пробирку с водой. Положим в нее кусочек льда и станем нагревать верхнюю часть пробирки. Вода у поверхности скоро закипит. Лед же на дне пробирки за это время почти не растает. Значит, у жидкостей теплопроводность невелика, за исключением ртути и жидких металлов.

Это объясняется тем, что в жидкостях молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга, чем в твердых телах.

Исследуем теплопроводность газов. Сухую пробирку наденем на палец и нагреем в пламени спиртовки донышко. Палец при этом долго не чувствует тепла.

Это связано с тем, что расстояние между молекулами газа еще больше, чем у жидкостей и твердых тел. Следовательно, теплопроводность газов еще меньше.

Итак, теплопроводность различных веществ различна.

Наибольшей теплопроводностью обладают металлы, особенно серебро и медь. Если теплопро­водность различных веществ сравнивать с теплопроводностью меди, то окажется, что у железа она меньше примерно в 5 раз, у воды — в 658 раз, у пористого кирпича — в 848 раз, у свежевыпав-шего снега — почти в 4000 раз, у ваты, древесных опилок и овечьей шерсти — почти в 10 ООО раз, а у воздуха она меньше примерно в 20 000 раз. Плохой теплопроводностью обладают также воло­сы, перья, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (освобожденное от воздуха пространство). Объясняется это тем, что теплопроводность — это перенос энергии от одной части тела к другой, который происходит при взаимодействии молекул или других частиц. В пространстве, где нет частиц, теплопроводность осуществляться не может.

Если возникает необходимость предохранить тело от охлаждения или нагревания, то применя­ют вещества с малой теплопроводностью. Так, ручки для кастрюль, сковородок изготавливают из пластмассы. Дома строят из бревен или кирпича, обладающих плохой теплопроводностью, а зна­чит, предохраняют помещения от охлаждения. На применении вакуума в качестве теплоизоля­ционного «материала» основано устройство термоса, или сосуда Дьюара, который был изобретен в 1892 г. английским ученым Джеймсом Дьюаром.

ibrain.kz

Слово ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ – Что такое ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ?

Слово теплопроводность английскими буквами(транслитом) – teploprovodnost

Слово теплопроводность состоит из 16 букв: в д е л н о о о о п п р с т т ь


Значения слова теплопроводность. Что такое теплопроводность?

Теплопроводность

Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.).

ru.wikipedia.org

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, перенос теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, обусловленный движением частиц (молекул, атомов, ионов, своб. электронов и др.).

Химическая энциклопедия

Теплопроводность, один из видов переноса теплоты (энергии теплового движения микрочастиц) от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры.

БСЭ. — 1969—1978

Теплопроводность ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ скорость передачи тепла от одной (более нагретой) к другой (менее нагретой) части тела. Например, теплопроводность воды равна 0,00140 кал/с, воздуха — 0,00005, песка — 0,00047 кал/с через 1 см вещества.

Экологический словарь

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, переход тепла с участка тела, имеющего высокую температуру, на участок с низкой температурой. Если один конец металлического стержня поместить в пламя…

Научно-технический энциклопедический словарь

Теплопроводность – скорость перехода тепла от более к менее нагретой части вещества. Теплопроводность воздуха 0,00005, торфа 0,00027, суглинка 0,00033, песка 0,00047 и воды 0,00140 кал/с через 1 см 2 вещества…

Экологический словарь

Теплопроводность почвы

Теплопроводность почвы — способность п. проводить тепло путем теплового взаимодействия соприкасающихся между собой твердых, жидких и газообразных частиц, а также путем испарения, перегонки и конденсации влаги внутри п.

https

Теплопроводность почвы — способность п. проводить тепло путем теплового взаимодействия соприкасающихся между собой твердых, жидких и газообразных частиц, а также путем испарения, перегонки и конденсации влаги внутри п.

Толковый словарь по почвоведению. – М.,1975.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ МОРСКОЙ ВОДЫ

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ МОРСКОЙ ВОДЫ – Процесс переноса теплоты от слоя (объема) воды с более высокой температурой к слою (объему) с более низкой температурой.

www.marineterms.ru

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ – вклад электронов проводимости в теплопроводность твёрдых тел. Э. т. играет осн. роль в металлах (в нормальном состоянии), полуметаллах и нек-рых полупроводниках.

Физическая энциклопедия. – 1988

Теплоемкость и теплопроводность почвы

Теплоемкость и теплопроводность почвы Характер и энергия многих химических и физических процессов, происходящих в почве, находится часто в большей или меньшей зависимости от температурного ее состояния.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. – 1890-1907

Русский язык

Тепл/о/про/во́д/н/ость/.

Морфемно-орфографический словарь. — 2002

Уравнение теплопроводности

Уравнение теплопроводности — важное уравнение в частных производных, которое описывает распространение тепла в заданной области пространства во времени. Для функции u(x,y,z,t) трёх пространственных переменных (x,y,z) и времени t…

ru.wikipedia.org

  1. теплоперенос
  2. теплопотеря
  3. теплоприемник
  4. теплопроводность
  5. теплопроводный
  6. теплопровод
  7. теплопродукция

wordhelp.ru

Теплопроводность — Традиция

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»

Теплопрово́дность — это способность вещества пропускать через свой объём тепловую энергию, а также количественная оценка этой способности (также называется коэффициентом теплопроводности).

Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передается из более нагретых областей тела к менее нагретым областям.

Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому. Однако более поздние опыты, в частности, нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании температуры.

В установившемся режиме поток энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорционален градиенту температуры:

\(\vec F=\varkappa~\mbox{grad}(T)\)

(\(F\) — вектор потока тепла — количество энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной каждой оси, \(\varkappa\) — коэффициент теплопроводности \(T\) — температура.) Это выражение известно как закон теплопроводности Фурье.

В интегральной форме это же выражение запишется так (если речь идет о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой):

\(P=\varkappa \frac{S \Delta T}{h}\)

(\(P\) — полная мощность тепловых потерь, \(S\) — площадь параллелепипеда, \(\Delta T\) — перепад температур, \(h\) — толщина параллелепипеда.)

Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м·K) или W·m-1·K-1.

Коэффициент теплопроводности вакуума[править]

Коэффициент теплопроводности вакуума строго равен нулю. Это связано с отсутствием в вакууме материальных частиц способных переносить тепло. Тепло в вакууме передаётся только излучением. Поэтому для уменьшения теплопотерь стенки термоса делают двойными, серебрят, а воздух между ними откачивают.

Другие способы теплопередачи

traditio.wiki

Теплопроводность

Теплопроводность

Известно, что процесс распространения теплоты в пространстве неразрывно связан с распределением температуры в нем. Совокупность значений температуры в каждый момент времени для всех точек рассматриваемого пространства называется температурным полем. Математически оно выражается уравнением t = f (х, у, z, τ), где х, у, z – координаты точки, а т – время. Если температура во времени не меняется, то поле называется установившимся, или стационарным. Если температура зависит от времени, поле называется неустановившимся, а протекающие в таких условиях тепловые процессы – нестационарными, например нагревание или охлаждение тел.

Температурное поле может быть функцией трех, двух и одной координаты. Соответственно оно называется трех, двух – и одномерным. Наиболее простой вид имеет уравнение одномерного стационарного температурного поля t = f (х). Все точки пространства, имеющие одинаковую температуру, образуют изотермическую поверхность. Естественно, что изменение температуры в теле может наблюдаться лищь в направлениях, пересекающих изотермические поверхности (например, направление х, рис. 13.1). При этом наиболее резкое изменение получается в направлении нормали n к изотермическим поверхностям. Предел отношения изменения температуры Δt к расстоянию между изотермами по нормали Δn при условии, что Δn = 0, называется температурным градиентом, т.е.

Частная производная применена здесь потому, что в общем случае температура может изменяться не только в пространстве, но и во времени (при нестационарном режиме).

Температурный градиент – это вектор с положительным знаком при возрастании температуры и с отрицательным при ее падении. Градиент температуры численно равен производной температуры по нормали.

Количество переносимой теплоты в единицу времени называют тепловым потоком Q, который измеряется в Дж/с (Вт). Тепловой поток, отнесенный в единице поверхности тела, называют по верхностной плотностью теплового потока (или просто плотностью теплового потока) q = Q/S, которая измеряется в Вт/м2.

Величина q является вектором, направление которого противоположно направлению градиента температуры, так как тепловая энергия самостоятельно распространяется всегда только в сторону убывания температуры (см.рис. 13.1).

Рис. 13.1. К определению температурного градиента и теплового потока.

Исследуя явления теплопроводности в твердых телах, Фурье установил, что тепловая мощность, тока передаваемая теплопроводностью, пропорциональна градиенту температуры пендикулярного направлению теплового потока, т. е.

(13.1)

Множитель пропорциональности λ, входящий в это уравнение, характеризует способность вещества, из которою состоит рассматриваемое тело, проводить теплоту и называется коэффициентом теплопроводности, или просто теплопроводностью. Из уравнения (13.1), которое является математическим выражением основного закона распространения теплоты путем теплопроводности (закон Фурье), следует, что теплопроводность λ, Вт/(м×К), определяет мощность теплового потока, проходящего через 1 м2 поверхности при градиенте температуры 1 К/м.

Для различных тел теплопроводность имеет определенное значение и зависит от структуры, плотности, влажности, давления и температуры веществ этих тел. Точные значения λ определяют на основе специальных лабораторных опытов. При технических расчетах обычно используют ориентировочные значения теплопроводности λ, Вт/(м×К).

Таким образом, наиболее высокая теплопроводность у металлов, значительно ниже у неметаллических строительных материалов и самые низкие значения у пористых материалов, применяемых специально для тепловой изоляции. У теплоизоляционных материалов λ < 0,20 Вт/(м × К).

У большинства металлов с повышением температуры теплопроводность убывает. Содержание примесей в металлах резко снижает их теплопроводность. Например, для стали при 0,1% углерода λ = 53, а при 1% углерода λ = 39 Вт/(м × К). Для строительных и теплоизоляционных материалов теплопроводность возрастает с увеличением температуры (исключение составляют магнезитовые огнеупоры). Зависимость λ от температуры для этих материалов может быть выражена равенством:

λ1 – λ0 °С(1 + βt)

где β – температурный коэффициент, представляющий собой приращение λ материала при повышении его температуры на 1°.

У различных строительных материалов в интервале температур 0 – 100° С β = 0,0025. Для капельных жидкостей с повышением температуры теплопроводность убывает. Исключение составляют лишь вода и глицерин. У газов с повышением температуры теплопроводность возрастает и практически не зависит от давления, за исключением очень высоких (более 200 МПа) и очень низких (менее 0,003 МПа) давлений. На теплопроводность влияют общая пористость материала, размер и степень замкнутости пор. Для пористых материалов теплопроводность находится в обратной зависимости от их общей пористости и в прямой от размеров пор. Это объясняется увеличением передачи теплоты конвекцией и излучением в общем процессе теплообмена пористого материала и свидетельствует о том, что теплоизоляционные материалы, используемые при высоких температурах, должны иметь мелкопористое строение. Поры, сообщающиеся между собой и с поверхностью материала, создают более благоприятные условия для увлажнения материала и тем самым для увеличения его теплопроводности, поэтому теплоизоляционные материалы должны иметь по возможности замкнутые поры.

Для пористых материалов λ является условной величиной, так как наличие пор в материале не позволяет рассматривать его как сплошное тело. Поэтому λ пористых материалов представляет собой теплопроводность некоторого однородного тела, через которое при одинаковых форме, размерах и температурах на границе его поверхности с окружающей средой передается та же тепловая мощность, что и через пористое тело.

Материалы с большей плотностью, как правило, обладают большей теплопроводностью, однако нужно иметь в виду, что теплопроводные свойства материала зависят не только от объема воздуха, заключенного в порах, но главным образом от равномерного распределения воздуха в пористом материале. С этой точки зрения крупнопористый материал будет менее эффективным теплоизолятором, чем мелкопористый материал с той же плотностью. Среди строительных материалов встречаются такие, которые, имея меньшую плотность, обладают большей теплопроводностью, чем материалы с большей плотностью. Примерами могут служить минеральная вата, торфяная крошка, употребляемая в качестве теплоизоляционного сыпучего материала, и др. В частности, в минеральной ваты при плотности около 125 кг/м3 теплопроводность наименьшая. При меньшей плотности теплопроводность возрастает в результате увеличения передачи теплоты конвекцией в порах вследствие меньшего уплотнения ваты.

Теплопроводность строительных материалов резко возрастает при их увлажнении, так как значительно отличаются теплопроводности воздуха и воды: теплопроводность воздуха в порах материала 0,025 – 0,028, а воды 0,55 Вт/(м×К), т. е. почти в 20 раз больше, чем воздуха. Материал становится еще более теплопроводным, если влага, находящаяся в его порах, замерзает, так как теплопроводность льда равна 2,5 Вт/(м×К), т. е. примерное 4 раза выше, чем у воды, и в 80 раз выше, чем у воздуха. Повышение теплопроводности влажных материалов обусловливается также увеличением контактирующих поверхностей частиц основного вещества материала. Это приводит к тому, что теплопроводность влажного материала значительно выше, чем сухого и воды в отдельности. Например, для сухого кирпича λ равна 0,35, для воды 0,55, а для влажного кирпича 1 Вт/(м×К) Поэтому строительные и особенно теплоизоляционные материалы необходимо предохранять от увлажнения, иначе сильно снижаются их теплозащитные свойства.

Для анизотропных материалов, которые имеют неодинаковую структуру в различных направлениях (древесина, волокнистые и прессованные материалы, кристаллы), теплопроводность зависит от направления теплового потока. Например, у сосновой древесины при направлении теплового потока параллельно направлению волокон увеличивается вдвое по сравнению с теплопроводностью при направлении теплового потока перпендикулярно волокнам. Это объясняется тем, что при направлении, перпендикулярном волокнам, тепловому потоку приходится пересекать большое количество воздушных зазоров, находящихся как внутри волокон древесины, так и между ними и оказывающих сопротивление прохождению теплоты. При направлении теплового потока параллельно волокнам влияние воздуха, заключенного в древесине, будет значительно меньше.

kotel-m.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.