Удельная теплопроводность таблица: Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

Содержание

Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

АБС пластик1300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках840
Алмаз502
Аргиллит700…1000
Асбест волокнистый1050
Асбестоцемент1500
Асботекстолит1670
Асбошифер837
Асфальт920…2100
Асфальтобетон1680
Аэрогель (Aspen aerogels)700
Базальт850…920
Барит461
Береза1250
Бетон710…1130
Битумоперлит1130
Битумы нефтяные строительные и кровельные1680
Бумага1090…1500
Вата минеральная920
Вата стеклянная800
Вата хлопчатобумажная1675
Вата шлаковая750
Вермикулит840
Вермикулитобетон840
Винипласт1000
Войлок шерстяной1700
Воск2930
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон840
Гетинакс1400
Гипс формованный сухой1050
Гипсокартон950
Глина750
Глина огнеупорная800
Глинозем700…840
Гнейс (облицовка)880
Гравий (наполнитель)850
Гравий керамзитовый840
Гравий шунгизитовый840
Гранит (облицовка)880…920
Графит708
Грунт влажный (почва)2010
Грунт лунный740
Грунт песчаный900
Грунт сухой850
Гудрон1675
Диабаз800…900
Динас737
Доломит600…1500
Дуб2300
Железобетон840
Железобетон набивной840
Зола древесная750
Известняк (облицовка)850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем1680
Ил песчаный1000…2100
Камень строительный920
Капрон2300
Карболит черный1900
Картон гофрированный1150
Картон облицовочный2300
Картон плотный1200
Картон строительный многослойный2390
Каучук натуральный1400
Кварц кристаллический836
Кварцит700…1300
Керамзит750
Керамзитобетон и керамзитопенобетон840
Кирпич динасовый905
Кирпич карборундовый700
Кирпич красный плотный840…880
Кирпич магнезитовый1055
Кирпич облицовочный880
Кирпич огнеупорный полукислый885
Кирпич силикатный750…840
Кирпич строительный800
Кирпич трепельный710
Кирпич шамотный930
Кладка «Поротон»900
Кладка бутовая из камней средней плотности880
Кладка газосиликатная880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича 880
Кладка из керамического пустотного кирпича880
Кладка из силикатного кирпича880
Кладка из трепельного кирпича880
Кладка из шлакового кирпича880
Кокс порошкообразный1210
Корунд711
Краска масляная (эмаль)650…2000
Кремний714
Лава вулканическая840
Латунь400
Лед из тяжелой воды2220
Лед при температуре 0°С2150
Лед при температуре -100°С1170
Лед при температуре -20°С1950
Лед при температуре -60°С1700
Линолеум1470
Листы асбестоцементные плоские840
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)840
Лузга подсолнечная1500
Магнетит586
Малахит740
Маты и полосы из стекловолокна прошивные840
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем840
Мел800…880
Миканит250
Мипора1420
Мрамор (облицовка)880
Настил палубный1100
Нафталин1300
Нейлон1600
Неопрен1700
Пакля2300
Парафин2890
Паркет дубовый1100
Паркет штучный880
Паркет щитовой880
Пемзобетон840
Пенобетон840
Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-1 1260
Пенополистирол1340
Пенополистирол «Пеноплекс»1600
Пенополиуретан1470
Пеностекло или газостекло840
Пергамин1680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное840
Перлитобетон840
Перлитопласт-бетон1050
Перлитофосфогелевые изделия1050
Песок для строительных работ840
Песок речной мелкий700…840
Песок речной мелкий (влажный)2090
Песок сахарный1260
Песок сухой800
Пихта2700
Пластмасса полиэфирная1000…2300
Плита пробковая1850
Плиты алебастровые750
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)2300
Плиты из гипса840
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта1680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем840
Плиты камышитовые2300
Плиты льнокостричные изоляционные2300
Плиты минераловатные повышенной жесткости840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем840
Плиты торфяные теплоизоляционные2300
Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе2300
Покрытие ковровое1100
Пол гипсовый бесшовный800
Поливинилхлорид (ПВХ)920…1200
Поликарбонат (дифлон)1100…1120
Полиметилметакрилат1200…1650
Полипропилен1930
Полистирол УПП1, ППС900
Полистиролбетон1060
Полихлорвинил1130…1200
Полихлортрифторэтилен920
Полиэтилен высокой плотности1900…2300
Полиэтилен низкой плотности1700
Портландцемент1130
Пробка2050
Пробка гранулированная1800
Раствор гипсовый затирочный900
Раствор гипсоперлитовый840
Раствор гипсоперлитовый поризованный840
Раствор известково-песчаный840
Раствор известковый920
Раствор сложный (песок, известь, цемент)840
Раствор цементно-перлитовый840
Раствор цементно-песчаный840
Раствор цементно-шлаковый840
Резина мягкая1380
Резина пористая2050
Резина твердая обыкновенная1350…1400
Рубероид1500…1680
Сера715
Сланец700…1600
Слюда880
Смола эпоксидная800…1100
Снег лежалый при 0°С2100
Снег свежевыпавший2090
Сосна и ель2300
Сосна смолистая 15% влажности2700
Стекло зеркальное (зеркало)780
Стекло кварцевое890
Стекло лабораторное840
Стекло обыкновенное, оконное 670
Стекло флинт490
Стекловата800
Стекловолокно840
Стеклопластик800
Стружка деревянная прессованая1080
Текстолит1470…1510
Толь1680
Торф1880
Торфоплиты2100
Туф (облицовка)750…880
Туфобетон840
Уголь древесный960
Уголь каменный1310
Фанера клееная2300…2500
Фарфор750…1090
Фибролит (серый)1670
Циркон670
Шамот825
Шифер750
Шлак гранулированный750
Шлак котельный700…750
Шлакобетон800
Шлакопемзобетон (термозитобетон)840
Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон840
Штукатурка гипсовая840
Штукатурка из полистирольного раствора1200
Штукатурка известковая950
Штукатурка известковая с каменной пылью920
Штукатурка перлитовая1130
Штукатурка фасадная с полимерными добавками880
Шунгизитобетон840
Щебень и песок из перлита вспученного840
Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита840
Эбонит1430
Эковата2300
Этрол1500…1800

Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.

)

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

МеталлВт/(м•К)
Алюминий209,3
Бронза47-58
Железо74,4
Золото312,8
Латунь85,5
Медь389,6
Платина70
Ртуть29,1
Серебро418,7
Сталь45,4
Свинец35
Серый
чугун
50
Чугун62,8

Коэффициент теплопроводности других материалов

МатериалВлажность
массовая доля %
Вт/(м•К)
Бакелитовый
лак
0,29
Бетон
с каменным щебнем
81,28
Бумага
обыкновенная
Воздушно-сухая0,14
Винипласт0,13
ГравийВоздушно-сухая0,36
Гранит3,14
Глина15-200,7-0,93
Дуб
(вдоль волокон)
6-80,35-0,43
Дуб
(поперек волокон)
6-80,2-0,21
Железобетон81,55
КартонВоздушно-сухая0,14-0,35
Кирпичная
кладка
Воздушно-сухая0,67-0,87
Кожа>>0,14-0,16
Лед2,21
Пробковые
плиты
00,042-0,054
Снег
свежевыпавший
0,105
Снег
уплотненный
0,35
Снег
начавший таять
0,64
Сосна
(вдоль волокон)
80,35-0,41
Сосна
(поперек волокон)
80,14-0,16
Стекло
(обыкновенное)
0,74
Фторопласт-30,058
Фторопласт-40,233
Шлакобетон130,698
Штукатурка6-80,791

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

a=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))

Материал-18oС0oС50oС100oС150oС
Асбест0,150,180,1950,20
Пенобетон0,10,110,110,130,17

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

Материал0oС50oС100oС
Анилин0,190,1770,167
Ацетон0,170,160,15
Бензол0,1380,126
Вода0,5510,6480,683
Масло
вазелиновое
0,1260,1220,119
Масло
касторовое
0,1840,1770,172
Спирт
метиловый
0,2140,207
Спирт
этиловый
0,1880,177
Толуол0,1420,1290,119
Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Удельная теплоемкость | Мир сварки

Таблица — Удельная теплоемкость материалов
МатериалТемпература, °СУдельная теплоемкость
кал/(г·град)Дж/(кг·K)
 Металлы
Алюминий-2530,00210,3
-2230,034144
-1960,083349
-1830,102426
-1730,116485
-1230,164686
-730,191800
200,215900
Бериллий200,4371830
Ванадий200,119501
Висмут200,031130
Вольфрам200,031130
Гафний200,034142
Германий200,074310
Железо-2530,0014,6
-2230,01354
-1960,035147
-1830,045189
-1730,053221
-1230,079332
-730,094393
200,107447
Золото200,032134
Иридий200,032134
Калий200,182763
Константан200,098410
Латунь200,091380
Литий200,8563582
Магний200,2461030
Медь-2530,0027,9
-2230,0029,8
-1960,048202
-1830,057237
-1730,062260
-1230,079331
-730,087366
200,092396
Молибден200,061255
Натрий200,3111300
Никель-2730,0015,0
-2230,01668,6
-1960,040168
-1830,050209
-1730,057238
-1230,080336
-730,094392
200,106445
Ниобий200,065272
Олово200,052218
Палладий200,058263
Платина200,032134
Ртуть200,033138
Свинец200,031130
Серебро200,057259
Сплав Вуда200,041170
Сталь200,110460
Сталь высоколегированная200,115480
Сталь нержавеющая-2730,0014,6
-2230,01667
-1960,039163
-1830,051214
-1730,058244
-1230,087364
-730,101424
250,114477
Тантал200,033136
Титан200,125525
Хром200,11462
Цинк200,09378
Цирконий200,069289
Чугун200,119500
 Пластмассы
Бакелит200,3801590
Винипласт200,4201760
Гетинакс200,072–0,096300–400
Полистирол200,3301380
Полиуретан200,3301380
Полихлорвинил200,2391000
Текстолит200,3511470
Фторопласт 4-2730,01977,6
-2230,050210
-1960,075316
-1830,087364
-1730,095399
-1230,132553
-730,166695
250,2681120
Эбонит200,141590
 Резины
Резина (твердая)200,3391420
 Жидкости
Ацетон200,5302220
Бензин200,4992090
Бензол100,3391420
400,4231770
Вода01,0074218
101,0004192
200,9994182
400,9984178
600,9994184
801,0024196
1001,0074216
Вода морская (0,5 % соли)200,9794100
Вода морская (3 % соли)200,9393930
Вода морская (6 % соли)200,9033780
Глицерин200,5812430
Гудрон200,4992090
Керосин200,4491880
1000,4802010
Кислота азотная (100 %)200,7413100
Кислота серная (100 %)200,3201340
Кислота соляная (17 %)200,4611930
Масло машинное200,3991670
Метиленхлорид200,2701130
Молоко сгущенное200,4922061
Нафталин200,3111300
Нефть200,210880
Нитробензол200,3511470
Парафин жидкий200,5092130
Скипидар200,4301800
Спирт метиловый (метанол)200,5902470
Спирт нашатырный201,1304730
Спирт этиловый (этанол)200,5712390
Сусло пивное200,9383926
Толуол200,4111720
Трихлорэтилен200,222930
Хлороформ200,2391000
Этиленгликоль200,5492300
Эфир этиловый200,5612350
 Газы
Азот200,2491042
Азота диоксид200,192804
Аммиак200,5262200
Аргон200,127530
Ацетилен200,4011680
Бензол200,2991250
Бутан200,4591920
Водород203,41614300
Воздух00,2401006
1000,2411010
2000,2451027
3000,2501048
6000,2661115
Гелий201,2405190
Кислород00,216915
200,220920
1000,223934
2000,230964
3000,238995
6000,2551069
Метан200,5332230
Метил хлористый200,177742
Пар водяной1000,4832020
Пентан200,4111720
Пропан200,4471870
Пропилен200,3891630
Сероводород200,2531060
Серы диоксид200,151633
Углекислый газ00,195815
1000,218914
2000,237993
3000,2531057
6000,2851192
Углерода диоксид200,200838
Углерода оксид200,2501050
Хлор200,115482
Этан200,4131730
Этилен200,3661530
 Дерево
Дуб200,5732400
Пихта200,6452700
Пробка200,4011680
Сосна200,4061700
 Минералы
Алмаз200,120502
Графит200,201840
Кальцит200,191800
Кварц200,179750
Слюда200,210880
Соль каменная200,220920
Соль поваренная200,210880
 Горные породы
Базальт200,196820
Глина200,215900
Гранит200,184770
Земля (влажная)200,4782000
Земля (сухая)200,201840
Земля (утрамбованная)200,239-0,7171000-3000
Каменный уголь200,3111300
Камень200,201-0,301840-1260
Каолин (белая глина)200,210880
Кизельгур (диатомит)200,201840
Мрамор200,201840
Песок200,199835
Песчаник глиноизвестковый200,229960
Песчаник керамический200,179-0,201750-840
Песчаник красный200,170710
 Различные материалы
Апельсины200,8773670
Асбест200,201840
Асбоцемент200,229960
Асфальт200,220920
Баранина200,6802845
Бетон200,2701130
Бумага (сухая)200,3201340
Волокно минеральное200,201840
Гипс200,2601090
Говядина жирная200,6002510
Говядина постная200,7693220
Грибы200,9323900
Известь200,201840
Картон сухой200,3201340
Картофель200,8193430
Кварцевое стекло200,168703
Кирпич силикатный200,2391000
Клей столярный201,0014190
Кожа200,3611510
Кокс0–1000,201840
Колбаса200,8603600
Кронглас (стекло)200,160670
Лед00,5042110
-100,5302220
-200,4802010
-600,3921640
Лед сухой (твердая CO2)200,3301380
Лимоны200,8773670
Масло сливочное200,6402680
Мясо птицы200,7883300
Парафин200,5262200
Патока200,6332650
Печень200,7193010
Рыба постная200,8603600
Сало200,5202175
Свинина200,6802845
Сметана200,8483550
Солидол200,3441470
Стекло оконное200,201840
Сыр200,7503140
Тело человека200,8293470
Торф200,399-0,4991670-2090
Фарфор200,191800
Флинт (стекло)200,120503
Хлопок200,3111300
Целлюлоза200,3581500
Цемент200,191800
Шерсть200,4061700
Яблоки200,8603600

Коэффициент теплопроводности материалов таблица, формулы

Термин «теплопроводность» применяется к свойствам материалов пропускать тепловую энергию от горячих участков к холодным. Теплопроводность основана на движении частиц внутри веществ и материалов. Способность передавать энергию тепла в количественном измерении – это коэффициент теплопроводности. Круговорот тепловой энергопередачи, или тепловой обмен, может проходить в любых веществах с неравнозначным размещением разных температурных участков, но коэффициент теплопроводности зависим от давления и температуры в самом материале, а также от его состояния – газообразного, жидкого или твердого. Эквивалентная теплопроводимость строительных материалов и утеплителей

 

Физически теплопроводность материалов равняется количеству тепла, которое перетекает через однородный предмет установленных габаритов и площади за определенный временной отрезок при установленной температурной разнице (1 К). В системе СИ единичный показатель, который имеет коэффициент теплопроводности, принято измерять в Вт/(м•К).

Как рассчитать теплопроводность по закону Фурье

В заданном тепловом режиме плотность потока при передаче тепла прямо пропорциональна вектору максимального увеличения температуры, параметры которой изменяются от одного участка к другим, и по модулю с одинаковой скоростью увеличения температуры по направлению вектора:

q = − ϰ х grad х (T), где:

  • q – направление плотности предмета, передающего тепло, или объем теплового потока, который протекает по участку за заданную временную единицу через определенную площадь, перпендикулярный всем осям;
  • ϰ – удельный коэффициент теплопроводности материала;
  • T – температура материала.
Перенос тепла в неравновесной термодинамической системе

 

Знак «-» в формуле перед «ϰ» указывает, что тепло движется в противоположном направлении от вектора grad х (T)/ – в направлении уменьшения температуры предмета. Эта формула отражает закон Фурье. В интегральном выражении коэффициент теплопередачи согласно закону Фурье будет выглядеть как формула:

  • P = − ϰ х S х ΔT / l, выражается в (Вт/(м•К) х (м2•К) / м = Вт/(м•К) х (м•К) = Вт), где:
  • P ­– общая мощность потерь теплоотдачи;
  • S – сечение предмета;
  • ΔT – разница температуры по стыкам сторон предмета;
  • l – расстояние между стыками сторон предмета – длина фигуры.
Связь коэффициента теплопроводимости с электропроводностью материалов

 

Электропроводность и коэффициент теплопередачи

Собственно, коэффициент теплопроводности металлов «ϰ» связан с их удельной электропроводимостью «σ» согласно закону Видемана-Франца, в соответствии с которым коэффициент теплопроводности металлов зависит от удельной электропроводимости прямо пропорционально температуре:

Κ / σ = π2 / 3 х (К / e)2 х T, где:

  • К – постоянный коэффициент Больцмана, устанавливающий закономерность между тепловой энергией тела и его температурой;
  • e – заряд электрона;
  • T – термодинамическая температура предмета.

Коэффициент теплопроводности газовой среды

В газовой среде коэффициент теплопроводности воздуха может рассчитываться по приблизительной формуле:

ϰ ~ 1/3 х p х cv х Λλ х v, где:

  • pv – плотность газовой среды;
  • cv – удельная емкость тепловой энергии при одном и том же объеме тела;
  • Λλ – расстояние свободного перемещения молекул в газовой среде;
  • v – скорость передачи тепла.
Что такое теплопроводимость

 

Или:

ϰ = I x К / 3 x π3/3 x d2 √ RT / μ, где:

  • i – результат суммирования уровней свободы прямого движения и вращения молекул в газовой среде (для 2-атомных газов i=5, для 1-атомных i=3;
  • К – коэффициент Больцмана;
  • μ – отношение массы газа к количеству молей газа;
  • T – термодинамическая температура;
  • d – ⌀ молекул газа;
  • R – универсальный коэффициент для газовой среды.

Согласно формуле минимальная теплопроводность материалов существует у тяжелых инертных газов, максимально эффективная теплопроводность строительных материалов – у легких.

Теплопроводимость в газовой разреженной среде

Газовая среда и теплопроводность

 

Результат по выкладкам выше, по которым делают расчет теплопроводности для газовой среды, от давления не зависит. Но в очень разреженной газовой среде расстояние свободного перемещения молекул зависит не от столкновений частиц, а от препятствий в виде стен резервуара. При этом ограничение перемещения молекул в соответствующих единицах измерения называют высоковакуумной средой, при которой степень теплообмена уменьшается в зависимости от плотности материала и прямо пропорциональна значению давления в резервуаре:

ϰ ~ 1/3 х p х cv х l х v, где:

i – объем резервуара;

Р – уровень давления в резервуаре.

Согласно этой формуле теплопроводность в вакуумной среде стремится к нулевой отметке при глубоком вакууме. Это объясняется тем, что в вакууме частицы, которые передают тепловую энергию, имеют низкую плотность на единицу площади. Но тепловая энергия в вакуумной среде перетекает посредством излучения. В качестве примера можно привести обычный термос, в котором для уменьшения потерь тепловой энергии стенки должны быть двойными и посеребренными, без воздуха между ними. Что такое тепловое излучение

 

При применении закона Фурье не принимают во внимание инерционность перетекания тепловой энергии, а это значит, что имеется в виду мгновенная передача тепла из любой точки на любое расстояние. Поэтому формулу нельзя использовать для расчетов передачи тепла при протекании процессов, имеющих высокую частоту повторения. Это ультразвуковое излучение, передача тепловой энергии волнами ударного или импульсного типа и т.д. Существует решение по закону Фурье с релаксационным членом:

τ х ∂q / ∂t = − (q + ϰ х ∇T) .

Если ре­лак­са­ция τ мгновенная, то формула превращается в закон Фурье.

Ориентировочная таблица теплопроводности материалов:

ОсноваЗначение теплопроводности, Вт/(м•К)
Жесткий графен4840 +/ 440 – 5300 +/ 480
Алмаз1001-2600
Графит278,4-2435
Бора арсенид200-2000
SiC490
Ag430
Cu401
BeO370
Au320
Al202-236
AlN200
BN180
Si150
Cu3Zn297-111
Cr107
Fe92
Pt70
Sn67
ZnO54
 Черная сталь47-58
Pb35,3
НержавейкаТеплопроводность стали – 15
SiO28
Высококачественные термостойкие пасты5-12
Гранит

(состоит из SiO2 68-73 %; Al2O3 12,0-15,5 %; Na2O 3,0-6,0 %; CaO 1,5-4,0 %; FeO 0,5-3,0 %; Fe2O3 0,5-2,5 %; К2О 0,5-3,0 %; MgO 0,1-1,5 %; TiO2 0,1-0,6 %)

2,4
Бетонный раствор без заполнителей1,75
Бетонный раствор со щебнем или с гравием1,51
Базальт

(состоит из SiO2 – 47-52%, TiO2 – 1-2,5%, Al2O3 – 14-18%, Fe2O3 – 2-5%, FeO – 6-10%, MnO – 0,1-0,2%, MgO – 5-7%, CaO – 6-12%, Na2O – 1,5-3%, K2O – 0,1-1,5%, P2O5 – 0,2-0,5 %)

1,3
Стекло

(состоит из SiO2, B2O3, P2O5, TeO2, GeO2, AlF3 и т.д.)

1-1,15
Термостойкая паста КПТ-80,7
Бетонный раствор с наполнителем из песка, без щебня или гравия0,7
Вода чистая0,6
Силикатный

или красный кирпич

0,2-0,7
Масла

на основе силикона

0,16
Пенобетон0,05-0,3
Газобетон0,1-0,3
ДеревоТеплопроводность дерева – 0,15
Масла

на основе нефти

0,125
Снег0,10-0,15
ПП с группой горючести Г10,039-0,051
ЭППУ с группой горючести Г3, Г40,03-0,033
Стеклянная вата0,032-0,041
Вата каменная0,035-0,04
Воздушная атмосфера (300 К, 100 кПа)0,022
Гель

на основе воздуха

0,017
Аргон (Ar)0,017
Вакуумная среда0

Приведенная таблица теплопроводности учитывает теплопередачу посредством теплового излучения и теплообмена частиц. Так как вакуум не передает тепло, то оно перетекает при помощи солнечного излучения или другого типа генерации тепла.  В газовой или жидкой среде слои с разной температурой смешиваются искусственно или естественным способом.

Таблица теплопроводимости стройматериалов

 

Проводя расчет теплопроводности стены, необходимо принимать во внимание, что теплопередача сквозь стеновые поверхности меняется от того, что температура в здании и на улице всегда разная, и зависит от площади всех поверхностей дома и от теплопроводности стройматериалов.

Чтобы количественно оценить теплопроводность, ввели такое значение, как коэффициент теплопроводности материалов. Он показывает, как тот или иной материал способен передавать тепло. Чем выше это значение, например, коэффициент теплопроводности стали, тем эффективнее сталь будет проводить тепло.

  • При утеплении дома из древесины рекомендуется выбирать стройматериалы с низким коэффициентом.
  • Если стена кирпичная, то при значении коэффициента 0,67 Вт/(м2•К) и толщине стены 1 м при ее площади 1 м2 при разнице наружной и внутридомовой температуры 10С кирпич будет пропускать 0,67 Вт энергии. При разнице температур 100С кирпич будет пропускать 6,7 Вт и т.д.

Стандартное значение коэффициента теплопроводимости теплоизоляции и других строительных материалов верно для толщины стены 1 м. Чтобы провести расчет теплопроводности поверхности другой толщины, следует коэффициент поделить на выбранное значение толщины стены (метры). Ориентировочные показатели коэффициентов теплопроводимости

 

В СНиП и при проведении расчетов фигурирует термин «тепловое сопротивление материала», он означает обратную теплопроводность. То есть при теплопроводности листа пенопласта 10 см и его теплопроводности 0,35 Вт/(м2•К) тепловое сопротивление листа – 1 / 0,35 Вт/(м2•К) = 2,85 (м2•К)/Вт.

Ниже – таблица теплопроводности для востребованных строительных материалов и теплоизоляторов:

СтройматериалыКоэффициент теплопроводимости, Вт/(м2•К)
Плиты из алебастра0,47
Al230
Шифер асбоцементный0,35
Асбест (волокно, ткань)0,15
Асбоцемент1,76
Асбоцементные изделия0,35
Асфальт0,73
Асфальт для напольного покрытия0,84
Бакелит0,24
Бетон с заполнителем щебнем1,3
Бетон с заполнителем песком0,7
Пористый бетон – пено- и газобетон1,4
Сплошной бетон1,75
Термоизоляционный бетон0,18
Битумная масса0,47
Бумажные материалы0,14
Рыхлая минвата0,046
Тяжелая минвата0,05
Вата – теплоизолятор на основе хлопка0,05
Вермикулит в плитах или листах0,1
Войлок0,046
Гипс0,35
Глиноземы2,33
Гравийный заполнитель0,93
Гранитный или базальтовый заполнитель3,5
Влажный грунт, 10%1,75
Влажный грунт, 20%2,1
Песчаники1,16
Сухая почва0,4
Уплотненный грунт1,05
Гудроновая масса0,3
Доска строительная0,15
Фанерные листы0,15
Твердые породы дерева0,2
ДСП0,2
Дюралюминиевые изделия160
Железобетонные изделия1,72
Зола0,15
Известняковые блоки1,71
Раствор на песке и извести0,87
Смола вспененная0,037
Природный камень1,4
Картонные листы из нескольких слоев0,14
Каучук пористый0,035
Каучук0,042
Каучук с фтором0,053
Керамзитобетонные блоки0,22
Красный кирпич0,13
Пустотелый кирпич0,44
Полнотелый кирпич0,81
Сплошной кирпич0,67
Шлакокирпич0,58
Плиты на основе кремнезема0,07
Латунные изделия110
Лед при температуре 00С2,21
Лед при температуре -200С2,44
Лиственное дерево при влажности 15%0,15
Медные изделия380
Мипора0,086
Опилки для засыпки0,096
Сухие опилки0,064
ПВХ0,19
Пенобетон0,3
Пенопласт марки ПС-10,036
Пенопласт марки ПС-40,04
Пенопласт марки ПХВ-10,05
Пенопласт марки ФРП0,044
ППУ марки ПС-Б0,04
ППУ марки ПС-БС0,04
Лист из пенополиуретана0,034
Панель из пенополиуретана0,024
Облегченное пеностекло0,06
Тяжелое вспененное стекло0,08
Пергаминовые изделия0,16
Перлитовые изделия0,051
Плиты на цементе и перлите0,085
Влажный песок 0%0,33
Влажный песок 0%0,97
Влажный песок 20%1,33
Обожженный камень1,52
Керамическая плитка1,03
Плитка марки ПМТБ-20,035
Полистирол0,081
Поролон0,04
Раствор на основе цемента без песка0,47
Плита из натуральной пробки0,042
Легкие листы из натуральной пробки0,034
Тяжелые листы из натуральной пробки0,05
Резиновые изделия0,15
Рубероид0,17
Сланец2,100
Снег1,5
Хвойная древесина влажностью 15%0,15
Хвойная смолистая древесина влажностью 15%0,23
Стальные изделия52
Стеклянные изделия1,15
Утеплитель стекловата0,05
Стекловолоконные утеплители0,034
Стеклотекстолитовые изделия0,31
Стружка0,13
Тефлоновое покрытие0,26
Толь0,24
Плита на основе цементного раствора1,93
Цементно-песчаный раствор1,24
Чугунные изделия57
Шлак в гранулах0,14
Шлак зольный0,3
Шлакобетонные блоки0,65
Сухие штукатурные смеси0,22
Штукатурный раствор на основе цемента0,95
Эбонитовые изделия0,15
Влажность и теплопроводимость – зависимость

 

Кроме того, необходимо учитывать теплопроводность утеплителей из-за их струйных тепловых потоков. В плотной среде возможно «переливание» квазичастиц из одного нагретого стройматериала в другой, более холодный или более теплый, через поры субмикронных размеров, что помогает распространять звук и тепло, даже если в этих порах  будет абсолютный вакуум.

Металлы, теплопроводность таблица — Справочник химика 21


    Если теплопроводность не зависит от температуры, то, как видно из рис. 1-1, температура внутри стенки убывает по линейному закону от до 1 ,2- Теплошроводность различных веществ дается в приложении. Как видно из таблиц, среди твердых тел металлы обладают наилучшей теплопроводностью. Например, коэффициент теплопроводности чугуна равняется приблизительно А5 ккал/м — ч — град, меди— приблизительно 300 ккал/м-ч-град. Металлические сплавы имеют значительно более низкую теплопроводность, чем чистые металлы. Например, величины теплопроводности нержавеющей стали около 13,3 ккал/м-ч-град. Величины теплопроводности неметаллических веществ составляют приблизительно от 0,05 до 3 ккал/м-ч-град. [c.27]     Выбор материала ребра для обеспечения минимального веса. Пригодность различных материалов для изготовления ребер определяется многими факторами плотностью, теплопроводностью, технологией изготовления и т. п. В идеальном случае коэффициенты температурного расширения материалов ребра и трубы должны быть близкими материал ребра должен быть достаточно прочен при рабочей температуре и пластичен (чтобы он мог противостоять ударам и вибрациям), кроме того, он должен легко привариваться к металлу трубы. Если материал обладает всеми перечисленными выше качествами, то он тем лучше, чем выше его теплопроводность и меньше плотность. Таким образом, отношение теплопроводности к плотности материала является хорошим критерием для сравнения различных материалов для ребер. Значения этого отношения приведены в таблице П2.2. Интересно отметить, что отношение й/р для меди (fe/p = 0,40) почти такое же, как для бериллия (fe/p -= 0,50). Однако медь более доступна, ее нетрудно паять, тогда как бериллий совершенно не сваривается, поэтому она оказывается предпочтительнее бериллия, хотя конструкция с медными ребрами будет иметь несколько больший вес. [c.263]
    При обычных условиях водород — самый легкий газ, почти в 15 раз легче воздуха. Водород имеет очень высокую теплопроводность, сравнимую по значению с теплопроводностью большинства металлов. В атмосфере водорода нагретое тело остывает в 6 раз быстрее, чем на воздухе. Причина такой высокой теплопроводности кроется в очень большой средней скорости теплового движения легких молекул водорода. Растворимость водорода в некоторых металлах очень велика. Например, в одном объеме палладия растворяется до 900 объемов водорода. Это свойство водорода используется для создания водородных аккумуляторов. Некоторые физические свойства водорода представлены в таблице 20. [c.98]

    Ориентировочные значения термических сопротивлений слоев загрязнений для некоторых видов омывающих сред представлены в таблице 5.52, а коэффициенты теплопроводности ряда металлов и сплавов — в таблице 5.53. [c.309]

    На рис. 5.8а показаны образцы всех, кроме самых редких, элементов, расположенных в соответствии с их положением в периодической системе. Сразу же бросается в глаза, что большинство элементов — металлы. Почти все они, за исключением расположенных в самой правой части периодической системы, характеризуются высокой отражательной способностью, серебристым блеском. Даже медь, золото и висмут, несмотря на окраску, имеют такой блеск. Все эти металлические элементы обладают также более высокой электро- и теплопроводностью и ковкостью, чем элементы из самой правой части таблицы Менделеева. [c.188]

    Элементы, занимающие левую часть и центр периодической системы, являются металлами. В виде простых веществ они обладают характерными свойствами, называемыми металлическими свойствами— высокой электропроводностью и теплопроводностью, металлическим блеском, ковкостью и пластичностью (их можно ковать и тянуть из них проволоку). Элементы, занимающие правую часть таблицы,— неметаллы они не обладают металлическими свойствами. [c.124]

    Физические свойства никеля и ряда никелевых сплавов приведены в табл. 2.19, а их механические свойства—в табл. 2.20. Приведенные в таблицах данные заимствованы из публикаций фирм, производящих никелевые сплавы. Видно, что по сравнению с никелем сплавы обладают гораздо меньшей теплопроводностью и значительно более высоким электрическим сопротивлением. Как и сам никель, некоторые сплавы испытывают магнитное превращение, например сплав N1—Си. Монель 400 имеет температуру перехода, близкую к 0 С. Во всех случаях легирование существенно повышает предел текучести и предел прочности металла. По величине относительного удлинения деформируемые сплавы, как правило, лишь несколько уступают никелю, у литейных же сплавов (иллиум О, иллиум 98, иллиум В и хастеллой В) относительное удлинение гораздо меньше. Твердость отожженного деформируемого материала обычно бывает ниже НУ 200, а твердость литейных сплавов быстро возрастает с повышением содержания кремния. [c.136]

    В таблице в качестве общей характеристики переходных металлов побочных подгрупп приводятся значения р-10 при 0°. Наиболее высокой электро- и теплопроводностью обладают Ag, Си, Аи, КЬ, 1г, Со, №. Для металлов Hg, 8с, Ьа, У, Т1, 2г, Н , V, Ке, Мп и т. д. характерны высокое электросопротивление и плохая теплопроводность. [c.15]

    В таблицах 10. 3—10. 5 сравниваются удельное электросопротивление, удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности урана с этими же свойствами других, более широко известных металлов. Следует отметить, что в определенном интервале температур удельное электросопротивление урана примерно такое же, как и железа, свинца или никеля, но на порядок величины превышает удельное электросопротивление алюминия, меди или серебра. Эти данные надо иметь в виду при индукционном нагреве 0 307 [c.307]

    Из таблицы видно, что теплопроводность изменяется с температурой. Еще сильнее теплопроводность изменяется в зависимости от кристаллизации металла. Кристаллическая решетка зависит от химического состава металла, в котором часто имеются незначительные примеси других металлов, что снижает его теплопроводность (теплопроводность металлов и сплавов при различных температурах приведена в табл. 7). [c.254]

    Природа отдельного металла в конечном счете определяется зарядом ядра атома и структурой его электронной оболочки. Рассмотреть закономерное изменение всех свойств металлов в значительной мере помогает периодическая система элементов Менделеева. Так, при использовании таблицы Менделеева удается проследить изменение с увеличением атомного номера металла сверхпроводимости его, магнитных свойств, плотности, температур плавления и кипения, электропроводности, теплопроводности, твердости, изменение взаимодействий в системе металл — металл и др. [c.123]

    В табл. 1 сопоставлены основные физические и механические константы для чистого титана, а также для железа, меди, алюминия, магния и никеля. Обращают внимание малая теплопроводность, небольшой коэффициент линейного расширения и высокое электросопротивление титана по сравнению с другими приведенными в таблице металлами, а также значительно более низкий модуль нормальной упругости, чем у железа и никеля. [c.5]


    Металлы относятся к числу наиболее прочных и долговечных конструкционных материалов. Как правило, они устойчивы к действию высоких температур (1000°С и выше). Превосходные теплопроводность и электрическая проводимость являются весьма ценными свойствами металлов, однако в определенных условиях могут быть и недостатками. Металлы и сплавы обладают разнообразными свойствами, зависящими от метода их получения. Свойства, указанные в табл. 222, относятся к материалам, получаемым наиболее распространенным методом. Данные таблицы заимствованы из различных источников, в том числе 5, 13, 14]. [c.425]

    Из данных таблицы видно, что на кинетические параметры весьма существенное влияние оказывает скорость нагрева смеси, при этом с увеличением скорости нагрева энергия активации возрастает тем значительнее, чем меньше реакционная способность карбоната. С повышением скорости нагрева увеличивается также и порядок реакции. Такое влияние скорости нагрева на кинетические параметры обусловлено недостаточной теплопроводностью смесей, в результате чего выравнивание температур эталона и пробы замедляется. Аналогичное явление наблюдается и в случае увеличения навески смеси (более 0,5 г). По мере уменьшения скорости нагрева максимум на кривой ДТГ размывается, а это, в свою очередь, приводит к погрешности при расчете кинетических параметров. Проведенные нами опыты на смесях карбонатов щелочных металлов с окисью железа показывают, что при изучении кинетики твердофазных гетерогенных процессов в каждом отдельном случае должны быть экспериментально лодобраны скорость нагрева смеси и величина навески, при которых обеспечивается удовлетворительный теплообмен между пробой и зоной нагрева. [c.22]

    Металлические кристаллы и связь. Большинство элементов периодической таблицы Д.И.Менделеева относятся к металлам, которые характеризуются рядом особых свойств высокими электрической проводимостью (10 -10 См-м ) (табл. 4.5), теплопроводностью (от долей единиц до 4,2 Вт/(К см)), ковкостью и пластичностью, металлическим блеском и высокой отражательной споЬобног стью по отношению к свету. Эти специфические свойства металлов можно объяснить особым типом химической связи, получившей название металлической. [c.102]

    В таблице приведены результаты измерений теплопроводности. Видно, что при уменьшении толщины пленки воды от 1 до 0,05 мк теплопроводность изменяется от объемной 0,6 до 65 ет/молъ-град, что превышает объемную теплопроводность обычной воды на два порядка и оказывается близким к теплопроводности металлов. [c.192]

    Закон теплопроводности для жидкостей и газов такой же как и для твердых тел, только значения к в этом случае сравнительно малы. Так, например, при комнатной температуре значение й (ккал1час-м °С) составляет для неподвижной воды0,506, а для подвижного воздуха — 0,022, в то время как для меди к = = 330, а для 01Гнеупорного кирпича к = I. Коэффициенты теплопроводности расплавленных металлов [18] и растворов солей значительно выше, чем воды. В большинстве промышленных теплообменников, работающих с принудительной конвекцией жидкостей, теплопередача конвекцией существенно превышает передачу тепла теплопроводностью, следовательно, такие задачи не могут быть решены только при помощи таблиц теплопроводности жидкостей. Конвективный теплообмен рассмотрен в последующих главах. Однако при ламинарном течении вязких масел в трубах действие конвекции невелико и теплопроводность в этом случае играет основную роль. Через прозрачные газы, такие, как воздух, тепло может передаваться теплопроводностью, конвекцией и излучением. [c.47]


Теплоемкость стали

Ромашкин А.Н.

Удельная теплоёмкость — это количество тепла, которое требуется затратить, чтобы нагреть 1 килограмм вещества на 1 градус по шкале Кельвина (или Цельсия).

Физическая размерность удельной теплоемкости: Дж/(кг·К) = Дж·кг-1·К-1 = м2·с-2·К-1.

В таблице приводятся в порядке возрастания значения удельной теплоемкости различных веществ, сплавов, растворов, смесей. Ссылки на источник данный приведены после таблицы.

При пользовании таблицей 1 следует учитывать приближенный характер данных. Для всех веществ удельная теплоемкость зависит от температуры и агрегатного состояния. У сложных объектов (смесей, композитных материалов, продуктов питания) удельная теплоемкость может значительно варьироваться для разных образцов.

Таблица 1. Теплоемкость чистых веществ

ВеществоАгрегатное
состояние 
Удельная
теплоемкость,
Дж/(кг·К)
Золото твердое129 
Свинецтвердое130 
Иридийтвердое134 
Вольфрамтвердое 134 
Платинатвердое134 
Ртутьжидкое 139 
Оловотвердое218
Серебротвердое234 
Цинктвердое380 
Латунь твердое 380
Медьтвердое 385 
Константантвердое410 
Железо твердое444 
Стальтвердое460
Высоколегированная стальтвердое480 
Чугунтвердое500
Никельтвердое500 
Алмаз твердое502
Флинт (стекло)твердое503 
Кронглас (стекло)твердое670 
Кварцевое стеклотвердое703
Сера ромбическая твердое710
Кварц твердое750
Граниттвердое770 
Фарфортвердое800 
Цементтвердое800 
Кальцит твердое800
Базальттвердое820 
Песоктвердое835 
Графиттвердое840 
Кирпичтвердое840 
Оконное стеклотвердое840 
Асбесттвердое 840 
Кокс (0…100 °С)твердое840 
Известьтвердое840 
Волокно минеральноетвердое840
Земля (сухая)твердое840 
Мрамортвердое840 
Соль поваренная твердое880 
Слюда твердое880 
Нефтьжидкое880
Глина твердое900 
Соль каменная твердое920
Асфальттвердое920 
Кислород газообразное920 
Алюминий твердое930
Трихлорэтилен жидкое930 
Абсоцемент твердое 960
Силикатный кирпичтвердое1000 
Полихлорвинилтвердое1000 
Хлороформжидкое1000
Воздух (сухой) газообразное1005 
Азотгазообразное1042 
Гипс твердое 1090 
Бетонтвердое1130
Сахар-песок 1250 
Хлопок твердое1300 
Каменный уголь твердое1300
Бумага (сухая)твердое 1340
Серная кислота (100%)жидкое1340
Сухой лед (твердый CO2)твердое1380
Полистиролтвердое1380 
Полиуретан твердое1380
Резина (твердая)твердое1420
Бензолжидкое1420
Текстолит твердое1470
Солидол твердое 1470
Целлюлоза твердое1500 
Кожатвердое1510 
Бакелиттвердое1590 
Шерстьтвердое1700 
Машинное масложидкое 1670 
Пробкатвердое1680 
Толуолтвердое1720 
Винилпласт твердое

1760 

Скипидаржидкое1800 
Бериллийтвердое1824 
Керосин бытовойжидкое1880
Пластмасса твердое1900
Соляная кислота (17%)жидкое1930
Земля (влажная)твердое2000
Вода (пар при 100 °C)газообразное 2020 
Бензинжидкое2050 
Вода (лед при 0 °C) твердое 2060 
Сгущенное молоко  2061
Деготь каменноугольныйжидкое2090
Ацетон жидкое2160 
Сало 2175
Парафин жидкое2200 
Древесноволокнистая плитатвердое2300 
Этиленгликоль жидкое2300 
Этанол (спирт) жидкое2390 
Дерево (дуб)твердое2400 
Глицеринжидкое2430
Метиловый спиртжидкое2470 
Говядина жирная  2510
Патока 2650
Масло сливочное  2680
Дерево (пихта)твердое 2700
Свинина, баранина 2845
Печень 3010
Азотная кислота (100%)жидкое3100
Яичный белок (куриный) 3140
Сыр  3140
Говядина постная 3220
Мясо птицы  3300
Картофель 3430
Тело человека 3470
Сметана 3550
Литий твердое3582 
Яблоки 3600
Колбаса 3600
Рыба постная 3600 
Апельсины, лимоны 3670
Сусло пивное жидкое 3927 
Вода морская (6% соли)жидкое3780 
Грибы  3900
Вода морская (3% соли) жидкое3930
Вода морская (0,5% соли)жидкое4100 
Вода жидкое4183 
Нашатырный спирт жидкое4730 
Столярный клей жидкое4190
Гелий газообразное5190 
Водород газообразное 14300 

Источники:

  • ru.wikipedia.org — Википедия: Удельная теплоемкость;
  • alhimik.ru — средняя удельная теплоемкость некоторых твердых материалов при 0…100 °С, кДж/(кг·К) по данным пособия «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» под ред. Романкова;
  • school.uni-altai.ru — табличные значения наиболее распространенных жидкостей;
  • school.uni-altai.ru — табличные значения наиболее распространенных твердых тел;
  • dink.ru — удельная теплоемкость при 20 °С;
  • mensh.ru — теплоаккумулирующая способность материалов;
  • vactekh-holod.ru — удельная теплоемкость твердых веществ и некоторых жидкостей;
  • xiron.ru — данные по теплоемкости пищевых продуктов;
  • aircon.ru — теплоемкость всяких разных [пищевых] продуктов;
  • masters.donntu.edu.ua — теплоемкость углей;
  • nglib.ru — средняя удельная теплоемкость твердых тел при комнатной температуре — таблица в книге С.Д. Бескова «Технохимические расчеты»  в электронной библиотеке «Нефть и газ» (требуется регистрация). Это наиболее подробный из доступных в интернете справочников.

 

Таблица 2. Удельная теплоемкость углеродистых сталей марок Сталь 20 и Сталь 40 при высоких температурах (Дж/(кг∙ºC)) От 50 ºC до заданной температуры

Температура, ºCСталь 20Сталь 40
100486486
150494494
200499503
250507511
300515520
350524528
400532541
450545549
500557561
550570574
600582591
650595608
700608629
750679670
800675704
850662704
900658704
950654700
1000654696
1050654691
1100649691
1150649691
1200649687
1250654687
1300654687

 

Источник:
Теплофизические свойства веществ, Справочник. Под ред. Н.Б.Варгафтика. Ленинград: Государственное энергетическое издательство. 1956 — 367 с.

Удельная теплоемкость строительных материалов. Удельная теплоемкость строительных материалов

[REQ_ERR: OPERATION_TIMEDOUT] [KTrafficClient] Something is wrong. Enable debug mode to see the reason.

Исследование удельной теплоемкости строительных материалов

Все дело в сочетании в нем практически всех фундаментальных свойств материала, так необходимых для качественной постройки. Это лишь основные свойства бетонной смеси, которые позволяют ей удерживать лидерство на рынке строительных материалов.

Теплоемкость материала — это величина, характеризующая его способность к поглощению тепла при нагревании и его отдаче при охлаждении.

Благодаря этому значению можно рассчитывать, из какого материала лучше построить жилое помещение, насколько оно будет теплым и как долго сможет сохранять тепло при отоплении. Бетонные смеси, отличающиеся повышенной плотностью, не обладают высокой теплоемкостью. Однако условия, в которых они используются, этого и не требуют.

Таблица удельной теплоемкости строительных материалов

Особо тяжелые бетоны характеризуются очень большим весом, по этой причине они не применяются в индивидуальном строительстве, зато активно используются при сооружении глобальных конструкций гидротехнического назначения или, например, железнодорожных и автомобильных мостов, метро и других стратегических объектов. В этих случаях способность к теплоизоляции не является приоритетом.

Что касается жилых построек, здесь теплоемкость имеет крайне важное значение. В конце концов, этот показатель оказывает прямое влияние на количество стройматериала, используемое для возведения стен.

Однако повышение пористости, что является обязательным залогом увеличения теплоизоляционных свойств, непременно повлияет на прочность здания не в лучшую сторону. Чтобы компенсировать уменьшение крепости, в бетонные плиты помещают армирующую сетку.

Тогда и прочность остается на высоте, и теплоемкость не страдает. Различные стройматериалы обладают разными показателями теплоемкости и теплопроводности. Это можно использовать при расчете толщины стен. Так, теплоизоляционные свойства распространенных строительных материалов демонстрирует таблица. Как видно из таблицы, удельная теплоемкость бетона довольно высока в сравнении с другими материалами, поэтому его использование в строительстве имеет массу преимуществ перед другими материалами.

Определение и формула теплоемкости

Например, при резком похолодании на улице, открытии наружной двери или окна, при включении-выключении кондиционера, изменении отопления… Тяжелые теплоемкие материалы внутри дома при этом очень быстро отдают тепло воздуху или наоборот поглощают его, сглаживая скачки температуры. Дом со стенами и перекрытиями из тяжелых материалов приобретает значительную тепловую инерционность.

Чем больше масса нагреваемых внутри дома материалов, тем стабильней температурные и влажностные условия внутри дома.

Если стены и внутренние перегородки дома сделаны из кирпича или бетона — то комфортные условия в плане паростабильности и температурной стабильности обеспеченны.

Если добавляются бетонные перекрытия — то дом можно назвать очень теплостабильным.

Теплоемкость строительных материалов

Временное отключение отопления не будет серьезной причиной для беспокойства. Скорость изменения температуры конструкций под внешним воздействием будет зависеть от качества утепления тяжелых материалов. Строительные материалы с низкой тепловой инерцией это дерево, торф, солома, саман.

А современные — сип-панели или подобные соединения дерева и пенопласта. Раньше в основном строились деревянные дома. Но посреди них всегда располагалась печь — очень массивный и теплоемкий объект. А дерево неплохо сглаживало влажностные пики. Поэтому деревянные избы были уютными. В современном доме дерево заменили еще более не теплоемким панельным материалом — фанерой с пенопластом.

В строительстве очень важной характеристикой является теплоемкость строительных материалов. От нее зависят теплоизоляционные характеристики стен постройки, а соответственно, и возможность комфортного пребывания внутри здания. Прежде, чем приступить к ознакомлению с теплоизоляционными характеристиками отдельных строительных материалов, необходимо понять, что собой представляет теплоемкость и как она определяется.

Но тяжелых объектов большой теплоемкости в доме нет. И нечему поглощать влажность, после мойки полов….

Теплопроводность и теплоемкость строительных материалов

В домах из СИП-панелей микроклимат регулируют автоматические системы. Без них человеку и всему живому было бы там очень не уютно.

Тяжелую разогретую русскую печку заменили микросхемой и моторчиком с крыльчаткой. Они должны отслеживать с помощь датчиков обстановку, и постоянно, денно и ношно, работать над приведением ее в норму…. Известно, что любой разогретый предмет излучает тепло.

И чем больше температура и масса предмета, тем больше тепла он излучает.

Также обратите внимание на теплоемкость материалов. Бытует мнение, что стены и пол дома должны быть сделаны из теплоемких материалов, чтобы получить комфортный микроклимат в помещении. В этом вопросе слишком много недопонимания.

В доме из тяжелых материалов, в первую очередь согревает ИК-излучение. Оно исходит от нагретых массивных стен и полов.

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость

Поэтому любое выдувание теплого воздуха из помещения здесь проходит не замеченным. Новиченок Н. Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника» Исаченко В.

Используя в строительстве различные материалы, необходимо учитывать все их основные характеристики: именно от них и зависит, насколько крепким, долговечным и теплым получится жилище. Для расчета способности к теплоизоляции обращают внимание на такую величину, как удельная теплоемкость. Бетон считается самым распространенным строительным материалом, сейчас без него не обходится ни одна стройка. Поэтому подробное изучение его основных характеристик поможет оптимально спроектировать конструкцию.

Учебник для вузов, изд. Теплопроводность материалов Теплопроводность. Плотность, теплопроводность, теплоемкость строительных, теплоизоляционных и других материалов. Теплопроводность материалов Теплопроводность Теплопроводность.

Данная информация будет полезна в расчете отопления для помещений. Аэрогель Aspen aerogels. Вата стеклянная.

Комментарии

Вата хлопковая. Вата шлаковая. Доломит плотный сухой. Изделия вулканитовые.

Теплопроводность, теплопередача

Теплопроводность газов Таблица

Проектирование и проектирование теплопередачи

На этой диаграмме показана зависимость теплопроводности газов от температуры.

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

Обозначение P = 0 указывает, что задано предельное значение низкого давления.В целом значения P = 0 и P = 100 кПа отличаются менее чем на 1%.

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

МФ

Имя

100 К

200 К

300 К

400 К

500 К

600 К

Воздух

9.4

18,4

26,2

33,3

39,7

45,7

Ar

Argon

6.2

12,4

17,9

22,6

26,8

30,6

BF 3

Бор трехфтористый

19.0

24,6

H 2

Водород (P = 0)

68,6

131,7

186,9

230,4

F 6 S

Гексафторид серы (P = 0)

13.0

20,6

27,5

33,8

H 2 O

Вода

18,7

27,1

35,7

47.1

H 2 S

Сероводород

14.6

20,5

26,4

32,4

NH 3

Аммиак

24,4

37,4

51,6

66,8

He

Гелий (P = 0)

75.5

119,3

156,7

190,6

222,3

252,4 8

Кр

Криптон (P = 0)

3,3

6,4

9,5

12,3

14,8

17.1

НЕТ

Оксид азота

17.8

25,9

33,1

39,6

46.2

N 2

Азот

9,8

18,7

26,0

32,3

38,3

44.0

N 2 O

Закись азота

9.8

17,4

26,0

34.1

41,8

Ne

Неон (P = 0)

22,3

37,6

49,8

60,3

69,9

78.7

O 2

Кислород

9.3

18,4

26,3

33,7

41,0

48.1

O 2 S

Диоксид серы

9,6

14,3

20,0

25.6

Xe

Ксенон (P = 0)

2,0 ​​

3,6

5,5

7,3

8,9

10.4

CCl 2 F 2

Дихлордифторметан

9.9

15,0

20,1

25,2

CF 4

Тетрафторметан (P = 0)

16,0

24.1

32,2

39,9

СО

Окись углерода (P = 0)

25.0

32,3

39,2

45,7

CO 2

Двуокись углерода

9,6

16,8

25,1

33,5

41,6

CHCl 3

Трихлорметан

7.5

11.1

15,1

CH 4

Метан

22,5

34.1

49,1

66,5

84.1

CH 4 O

Метанол

26.2

38,6

53.0

С 2 Н 2

Ацетилен

21,4

33,3

45,4

56.8

C 2 H 4

Этилен

11.1

20,5

34,6

49,9

68,6

С 2 Н 6

Этан

11,0

21,3

35,4

52,2

70,5

C 2 H 6 O

Этанол

14.4

25,8

38,4

53.2

C 3 H 6 O

Ацетон

11,5

20,2

30,6

42,7

С 3 Н 8

Пропан

18.0

30,6

45,5

61.9

C 4 H 10

Бутан

16,4

28,4

43,0

59.1

C 5 H 12

Пентан

14.4

24,9

37,8

52,7

C 6 H 14

Гексан

23,4

35,4

48.7

Газы. Тепловые свойства газов
Свойства газов при атмосферном давлении

Газ

Температура
°C

Проводимость
Вт/м-°C

Плотность
кг/м 3

Удельная теплоемкость
Дж/кг-°C

Динамическая вязкость
кг/м-с

Кинематическая вязкость
м 2

Температуропроводность
м 2

Гелий

-129.0

0,0928

0,3379

5,2 x 10 3

12,55 x 10 -6

37,11 x 10 -6

52,75 x 10 -6

Гелий

-73,0

0,1177

0,2435

5,2 x 10 3

15.66 х 10 -6

64,38 x 10 -6

92,88 x 10 -6

Гелий

-18,0

0,1357

0,1906

5,2 x 10 3

18,17 x 10 -6

95,5 x 10 -6

136,75 x 10 -6

Гелий

93.0

0,1691

0,1328

5,2 x 10 3

23,05 x 10 -6

173,6 x 10 -6

244,9 x 10 -6

Гелий

204,0

0,197

0,10204

5,2 x 10 3

27.5 x 10 -6

269,3 x 10 -6

371,6 x 10 -6

Гелий

316,0

0,225

0,08282

5,2 x 10 3

31,13 x 10 -6

375,8 x 10 -6

521,5 x 10 -6

Гелий

427.0

0,251

0,07032

5,2 x 10 3

34,75 x 10 -6

494,2 x 10 -6

666,1 x 10 -6

Гелий

527,0

0,275

0,06023

5,2 x 10 3

38.17 x 10 -6

634,1 x 10 -6

877,4 x 10 -6

Водород

-123,0

0,0981

0,16371

12,602 x 10 3

5,595 x 10 -6

34,18 x 10 -6

47.5 x 10 -6

Водород

-73,0

0,1282

0,1227

13,54 x 10 3

6,813 x 10 -6

55,53 x 10 -6

77,2 x 10 -6

Водород

-23,0

0.1561

0,09819

14,059 x 10 3

7,919 x 10 -6

80,64 x 10 -6

113,0 x 10 -6

Водород

27,0

0,182

0,08185

14,314 x 10 3

8.963 x 10 -6

109,5 x 10 -6

155,4 x 10 -6

Водород

77,0

0,206

0,07016

14,436 x 10 3

9,954 x 10 -6

141,9 x 10 -6

203.1 x 10 -6

Водород

127,0

0,228

0,06135

14,491 x 10 3

10,864 x 10 -6

177,1 x 10 -6

256,8 x 10 -6

Водород

177,0

0.251

0,05462

14,499 x 10 3

11,779 x 10 -6

215,6 x 10 -6

316,4 x 10 -6

Водород

227,0

0,272

0,04918

14,507 x 10 3

12.636 x 10 -6

257,0 x 10 -6

381,7 x 10 -6

Водород

277,0

0,292

0,04469

14,532 x 10 3

13,475 x 10 -6

301,6 x 10 -6

451.6 х 10 -6

Водород

327,0

0,315

0,04085

14,537 x 10 3

14,285 x 10 -6

349,7 x 10 -6

530,6 x 10 -6

Водород

427,0

0.351

0,03492

14,574 x 10 3

15,89 x 10 -6

455,1 x 10 -6

690,3 x 10 -6

Водород

527,0

0,384

0,0306

14,675 x 10 3

17.4 x 10 -6

569,0 x 10 -6

856,3 x 10 -6

Водород

527,0

0,412

0,02723

14,821 x 10 3

18,78 x 10 -6

690,0 x 10 -6

0.0010217

Кислород

-123,0

0,01367

2,619

917,8

11,49 x 10 -6

4,387 x 10 -6

5,688 x 10 -6

Кислород

-73,0

0,01824

1.9559

913.1

14,85 x 10 -6

7,593 x 10 -6

10,214 x 10 -6

Кислород

-23,0

0,02259

1,5618

915,7

17,87 x 10 -6

11.45 х 10 -6

15,794 x 10 -6

Кислород

27,0

0,02676

1.3007

920,3

20,63 x 10 -6

15,86 x 10 -6

22,353 x 10 -6

Кислород

77.0

0,0307

1.1133

929.1

23,16 x 10 -6

20,8 x 10 -6

29,68 x 10 -6

Кислород

127,0

0,03461

0,9755

942,0

25.54 x 10 -6

26,18 x 10 -6

37,68 x 10 -6

Кислород

177,0

0,03828

0,8682

956,7

27,77 x 10 -6

31,99 x 10 -6

46,09 x 10 -6

Кислород

227.0

0,04173

0,7801

972,2

29,91 x 10 -6

38,34 x 10 -6

55,02 x 10 -6

Кислород

277,0

0,04517

0,7096

988.1

31.97 x 10 -6

45,05 x 10 -6

64,1 x 10 -6

Азот

-73,0

0,01824

1.7108

1,0429 x 10 3

12,947 x 10 -6

7,568 x 10 -6

10.224 x 10 -6

Азот

27,0

0,0262

1.1421

1,0408 x 10 3

17,84 x 10 -6

15,63 x 10 -6

22,044 x 10 -6

Азот

127,0

0.03335

0,8538

1,0459 x 10 3

21,98 x 10 -6

25,74 x 10 -6

37,34 x 10 -6

Азот

227,0

0,03984

0,6824

1,0555 x 10 3

25.7 x 10 -6

37,66 x 10 -6

55,3 x 10 -6

Азот

327,0

0,0458

0,5624

1,0756 x 10 3

29,11 x 10 -6

51,19 x 10 -6

74.86 x 10 -6

Азот

427,0

0,05123

0,4934

1,0969 x 10 3

32,13 x 10 -6

65,13 x 10 -6

94,66 x 10 -6

Азот

527,0

0.05609

0,4277

1,1225 x 10 3

34,84 x 10 -6

81,46 x 10 -6

116,85 x 10 -6

Азот

627,0

0,0607

0,3796

1,1464 x 10 3

37.49 х 10 -6

91,06 x 10 -6

139,46 x 10 -6

Азот

727,0

0,06475

0,3412

1,1677 x 10 3

40,0 x 10 -6

117,2 x 10 -6

162.5 x 10 -6

Азот

827,0

0,0685

0,3108

1,1857 x 10 3

42,28 x 10 -6

136,0 x 10 -6

185,91 x 10 -6

Азот

927,0

0.07184

0,2851

1,2037 x 10 3

44,5 x 10 -6

156,1 x 10 -6

209,32 x 10 -6

Углекислый газ

-53,0

0,010805

2,4733

783,0

11.105 x 10 -6

4,49 x 10 -6

5,92 x 10 -6

Углекислый газ

-23,0

0,012884

2.1657

804.0

12,59 x 10 -6

5,813 x 10 -6

7,401 x 10 -6

Углекислый газ

27.0

0,016572

1,7973

871,0

14,958 x 10 -6

8,321 x 10 -6

10,588 x 10 -6

Углекислый газ

77,0

0,02047

1,5362

900,0

17.205 x 10 -6

11,19 x 10 -6

14,808 x 10 -6

Углекислый газ

127,0

0,02461

1.3424

942,0

19,32 x 10 -6

14,39 x 10 -6

19,463 x 10 -6

Углекислый газ

177.0

0,02897

1.1918

980,0

21,34 x 10 -6

17,9 x 10 -6

24,813 x 10 -6

Углекислый газ

227,0

0,03352

1.0732

1,013 x 10 3

23.26 х 10 -6

21,67 x 10 -6

30,84 x 10 -6

Углекислый газ

277,0

0,03821

0,9739

1,047 x 10 3

25,08 x 10 -6

25,74 x 10 -6

37.5 x 10 -6

Углекислый газ

327,0

0,04311

0,8938

1,076 x 10 3

26,83 x 10 -6

30,02 x 10 -6

44,83 x 10 -6

Аммиак, NH 3

0,0

0.022

0,7929

2,177 x 10 3

9,353 x 10 -6

11,8 x 10 -6

13,08 x 10 -6

Аммиак, NH 3

50,0

0,027

0,6487

2,177 x 10 3

11.035 х 10 -6

17,0 x 10 -6

19,2 x 10 -6

Аммиак, NH 3

100,0

0,0327

0,559

2,236 x 10 3

12,886 x 10 -6

23,0 x 10 -6

26.19 х 10 -6

Аммиак, NH 3

150,0

0,0391

0,4934

2,315 x 10 3

14,672 x 10 -6

29,7 x 10 -6

34,32 x 10 -6

Аммиак, NH 3

200,0

0.0467

0,4405

2,395 x 10 3

16,49 x 10 -6

37,4 x 10 -6

44,21 x 10 -6

Водяной пар

107,0

0,0246

0,5863

2,06 x 10 3

12.71 x 10 -6

21,6 x 10 -6

20,36 x 10 -6

Водяной пар

127,0

0,0261

0,5542

2,014 x 10 3

13,44 x 10 -6

24,2 x 10 -6

23.38 x 10 -6

Водяной пар

177,0

0,0299

0,4942

1,98 x 10 3

15,25 x 10 -6

31,1 x 10 -6

30,7 x 10 -6

Водяной пар

227,0

0.0339

0,4405

1,985 x 10 3

17,04 x 10 -6

38,6 x 10 -6

38,7 x 10 -6

Водяной пар

277,0

0,0379

0,4005

1,997 x 10 3

18.84 x 10 -6

47,0 x 10 -6

47,5 x 10 -6

Водяной пар

327,0

0,0422

0,3652

2,026 x 10 3

20,67 x 10 -6

56,6 x 10 -6

57.3 x 10 -6

Водяной пар

377,0

0,0464

0,338

2,056 x 10 3

22,47 x 10 -6

66,4 x 10 -6

66,6 x 10 -6

Водяной пар

427,0

0.0505

0,314

2,085 x 10 3

24,26 x 10 -6

77,2 x 10 -6

77,2 x 10 -6

Водяной пар

477,0

0,0549

0,2931

2,119 x 10 3

26.04 х 10 -6

88,8 x 10 -6

88,3 x 10 -6

Водяной пар

527,0

0,0592

0,2739

2,152 x 10 3

27,86 x 10 -6

102,0 x 10 -6

100.1 x 10 -6

Водяной пар

577,0

0,0637

0,2579

2,186 x 10 3

29,69 x 10 -6

115,2 x 10 -6

113,0 x 10 -6

Ссылки:

  • Кадоя, К. Мацунага, Н.и Нагасима А., Вязкость и теплопроводность сухого воздуха в газовой фазе, J. Phys. хим. Ссылка Data, 14, 947, 1985.
  • Younglove, B.A. and Hanley, HJM, Коэффициенты вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого аргона, J. ​​Phys. хим. Ссылка Data, 15, 1323, 1986.
  • Holland, P.M., Eaton, B.E., and Hanley, H.J.M., Корреляция данных по вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого этилена, J. ​​Phys. хим. Ссылка Данные, 12, 917, 1983.

Теплопроводность обычных металлов и сплавов

Теплопроводность обычных металлов, сплавов и материалов

Теплопередача Содержание
Свойства металлов – теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость

В этой таблице приведены типичные значения тепловых характеристик некоторых распространенных промышленных металлов и сплавов.

Значения относятся к температуре окружающей среды (от 0 до 25°C).

Все значения следует рассматривать как типичные, поскольку эти свойства зависят от конкретного типа сплава, термической обработки и других факторов. Значения для конкретных выделений могут сильно различаться.

Теплопроводность обычных металлов

Имя

Теплопроводность
Вт/см K

Теплопроводность
Вт/м·К

Чугунный слиток

0.7

AISI-SAE 1020

0,52

Тип из нержавеющей стали 304

0,15

Серый чугун

0,47

Хастеллой С

0,12

Инконель

0.15

Чистый алюминий

237

Алюминиевый сплав 3003, прокат

1,9

Алюминиевый сплав 2014, отожженный

1,9

Алюминиевый сплав 360

9.8

Медь электролитическая (ЭТП)

3,9

Желтая латунь (высокая латунь)

22,3

Алюминиевая бронза

0,7

Бериллий

218

Бериллиевая медь 25

1.20,8

Мельхиор 30%

0,3

Красная латунь, 85%

1,6

Латунь

109

Свинец сурьмы (твердый свинец)

0,35

Припой 50-50

0.5

Магниевый сплав AZ31B

1,0

Свинец

35,3

Серебро

429

Монель

0,3

Золото

318

Никель (коммерческий)

0.9

Мельхиор 55-45 (константан)

0,2

Титан (коммерческий)

1,8

Цинк (технический)

1.1

Цирконий (технический)

0.2

Цемент

0,29

Эпоксидная смола (наполненная диоксидом кремния)

0,30

Резина

0,16

Эпост (незаполненный)

0,59

Термопаста

0.8 — 3

Термоэпоксидная смола

1 — 7

Стекло

1.1

Почва

1,5

Песчаник

2,4

Алмаз

900-2320

Асфальт

0.75

Бальза

0,048

Хромоникелевая сталь

16,4

Кориан

1,06

Стекловолокно

0,04

Гранит

1.65 — 3,9

Пенополистирол

0,032

Пенополиуретан

0,02

Иридий

147

Лиственные породы (дуб, клен…)

0,16

Теплопроводность металлов

k = БТЕ / ч · фут · °F
k t = k до — a ( t — t o )

Вещество Диапазон температур
, °F
к до и Вещество Диапазон температур
, °F
к до и

Металлы

Олово 60 – 212 36 0.0135
Алюминий 70 – 700 130 0,03 Титан 70 – 570 9 0,001
Сурьма 70 – 212 10,6 0,006 Вольфрам 70 – 570 92 0.02
Бериллий 70 – 700 80 0,027 Уран 70 – 770 14 -0,007
Кадмий 60 – 212 53,7 0,01 Ванадий 70 20
Кобальт 70 28 Цинк 60 – 212 65 0.007
Медь 70 – 700 232 0,032 Цирконий 32 11
Германий 70 34 Сплавы:      
Золото 60 – 212 196 Адмиралтейский металл 68 – 460 58.1 -0,054
Железо чистое 70 – 700 41,5 0,025 Латунь -265 – 360 61,0 -0,066
Железо кованое 60 – 212 34,9 0,002 (70% Cu, 30% Zn) 360 – 810 84.6 0
Сталь (1% С) 60 – 212 26,2 0,002 Бронза, 7,5% Sn 130 – 460 34,4 -0,042
Свинец 32 – 500 20,3 0,006 7,7% Алюминий 68 – 392 39.1 -0,038
Магний 32 – 370 99 0,015 Константан -350 – 212 12,7 -0,0076
Меркурий 32 4,8 (60 % меди, 40 % никеля) 212 – 950 10.1 -0,019
Молибден 32 – 800 79 0,016 Дюрал 24С (93,6% Al,
4,4% Cu,
-321 – 550 63,8 -0,083
Никель 70 – 560 36 0,0175 1,5% Mg, 0,5% Mn) 550 – 800 130. -0,038
Палладий 70 39 Инконель X (73 % Ni, 15 % Cr, 7 % 27 – 1 070 7,62 -0,0068
Платина 70 – 800 41 0,0014 Fe, 2,5% Ti)      
Плутоний 70 5 Манганин (84% Cu, 12% Mn, 1 070 – 1 650 3.35 -0,0111
Родий 70 88 4% Ni) -256 – 212 11,5 -0,015
Серебро 70 – 600 242 0,058 Монель (67,1% Ni, 29,2%
Cu, 1,7% Fe, 1,0% Mn)
-415 – 1470 12.0 -0,008
Тантал 212 32
Таллий 32 29 Нейзильбер (64 % Cu,
17 % Zn, 18 % Ni)
68 – 390 18.1 -0,0156
Торий 70 – 570 17 -0.0045

Родственный:

Каталожные номера:

  • Справочник по металлам ASM, второе издание, Американское общество металлов, Metals Park, OH, 1983.
  • Линч, К. Т., Практическое руководство CRC по материаловедению, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 1989.
  • Шакелфорд, Дж. Ф., и Александр, В., CRC Materials Science and Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton, FL, 1991.

Теплопроводность | ТОРЕЛИНА™ | ТОРАЙ ПЛАСТИКС

Техническая информация|Тепловые свойства|Теплопроводность

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

Ⅰ. Измерение теплопроводности

Существуют различные методы измерения теплопроводности твердых тел. Их можно разделить на стационарные методы, в которых температура образца находится в стационарном состоянии, а теплопроводность определяется по количеству (тепловой поток, Вт/м 2 ), которое проходит через единицу поперечного сечения площади в единицу времени, и нестационарные методы, в которых теплопроводность определяется по скорости диффузии тепла через образец (температуропроводность, m 2 ・S -1 ).В последнее время чаще всего используются нестационарные методы, с помощью которых можно быстро получить измерения. Эти методы включают метод лазерной вспышки и метод горячего диска. Теплопроводность можно определить, используя плотность образца и удельную теплоемкость при температуре измерения, в дополнение к коэффициенту температуропроводности, определенному нестационарным методом в соответствии с формулой 6.1. Обычно для измерения теплопроводности используется плоская пластина, поэтому с помощью стационарного метода и метода лазерной вспышки можно определить теплопроводность в направлении толщины, а с помощью метода горячего диска можно определить теплопроводность в плоском направлении. в дополнение к этому в направлении толщины.Существует еще один метод, при котором теплопередача фактического формованного изделия проверяется визуально с помощью термографии, которая анализирует инфракрасные лучи, испускаемые формованным изделием, и затем это выражается на диаграмме распределения температуры.

Ⅱ. Теплопроводность TORELINA

Теплопроводность ТОРЕЛИНА в направлении толщины, определенная стационарным методом, приведена в табл. 6.3. Армированный ПФС имеет более высокую теплопроводность, чем неармированный ПФС.Арматура из стекловолокна и минерального наполнителя имеет более высокую теплопроводность, чем полимер ПФС, поэтому теплопроводность различается в зависимости от типа и содержания добавляемой арматуры.

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

Товар Единиц Армированный стекловолокном Стекло + усиленный наполнитель Улучшение эластомера Неармированный
А504С90 А604 А310МХ04 А610МХ03 А673М А575В20 А495МА1 А900 А670Т05
Теплопроводность
(направление толщины)
Вт/м・K 0.3 0,3 0,5 0,5 0,3 0,3 0,4 0,2 0,2

Ⅲ. PPS

с высокой теплопроводностью

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

Таблица. 6.4 ПФС с высокой теплопроводностью (23℃)

с высокой теплопроводностью
Товар Направление измерения Единицы Армированный стекловолокном Высоконаполнительный PPS Метод измерения
Изолирующий тип Электропроводящий тип
А504С90 А310МХ04 Х718ЛБ Х501Б
Теплопроводность Плоское направление Вт/м・K 0.4 0,7 1,0 10,0 Метод горячего диска
Объемное удельное сопротивление Ом・м 2×10 14 1×10 14 5×10 13 5×10 0

Рис. 6.7 Термографический анализ

При термическом анализе с использованием термографии (рис.6.7) источник тепла (3,4 Вт) помещают в центр плоской пластины (80 × 80 × 3 мм t) и наблюдают с противоположной стороны. На рис. 6.8 сравниваются диаграммы распределения температуры, полученные при нагревании в течение пяти минут обычного ПФС, армированного стекловолокном (A504X90), и ПФС с высокой теплопроводностью (H501B и H718LB). Можно видеть, что для марки ПФС, армированной стекловолокном, которая имеет низкую теплопроводность, теплу трудно диффундировать от источника тепла, образуя горячую точку, в то время как для марок ПФС с высокой теплопроводностью тепло рассеивается в окружающую среду, тем самым ограничивая размер горячей точки.

Рис. 6.8 Температурное распределение марок ПФС с высокой теплопроводностью (термография)

Разница между удельной теплоемкостью и теплопроводностью (с таблицей) – Спросите любую разницу

Термин «удельная теплоемкость» относится к общему количеству тепловой энергии, которое необходимо одной единице любого вещества для повышения его температуры на 1°C. С другой стороны, теплопроводность — это способность данного материала передавать или проводить через себя тепловую энергию.

Удельная теплоемкость в зависимости от теплопроводности

Основное различие между удельной теплоемкостью и теплопроводностью заключается в том, что удельная теплоемкость относится к количеству тепловой энергии, которое требуется веществу (обычно 1 г или 1 кг), чтобы повысить его температуру на 1 ° C, тогда как теплопроводность является мерой скорости, с которой тепловая энергия проходит через данный материал.

Удельная теплоемкость обычно измеряется в калориях или джоулях на грамм на градус Цельсия.Иногда отношение удельной теплоемкости вещества при определенной температуре к теплоемкости эталонного вещества при эталонной температуре также называют удельной теплоемкостью. Формула для расчета удельного тепла составляет:

C = ΔQ = Δq

м

Δt

, где

, где

, где

C относится к удельной температуре вещества

ΔQ относится к жаре, полученному или теряю вещества,

m относится к массе вещества, а

ΔT относится к изменению температуры вещества.

Теплопроводность — это один из трех процессов теплопередачи — конвекция, теплопроводность и излучение. Его единицей является Ватт на метр Кельвина. Теплопроводность зависит от некоторых факторов, таких как температура, влажность и плотность материала.

K = ( ql ) / ( A ) / ( A Δt)

, где

K относится к теплопроводности (W / M.K),

Q относится к теплу количество, переносимое через материал (Джоули в секунду или Вт),

L относится к расстоянию между двумя изотермическими плоскостями,

A относится к площади поверхности (квадратные метры), а

ΔT относится к температуре разница (Кельвин).

Сравнение таблицы между определенной тепловой и теплопроводностью Термальная проводимость Δt
Параметры сравнения Удельная тепловая температура
Определение Удельное тепло относится к общему количеству тепла энергия, необходимая единице любого вещества для повышения его температуры на 1°С. Теплопроводность относится к способности данного материала передавать через себя тепловую энергию.
Символ Удельная теплоемкость обычно обозначается как c p или s . Теплопроводность обозначается как K .
Единицы Удельная теплоемкость обычно измеряется в калориях или джоулях на грамм на градус Цельсия или Кельвина (Дж/(кг К) или Дж/(кг °С)). Единицей теплопроводности является ватт на метр-кельвин (Вт/(м⋅К)).
Формула C = ΔQ M ΔT K = ( ql ) / ( a Δt)
влияние факторов Удельное тепло зависит от типа и фаза вещества. Теплопроводность в первую очередь зависит от температуры и направления теплопередачи.
Экспериментальные значения для некоторых соединений Удельная теплоемкость воды составляет 4 186 Дж на килограмм на градус Цельсия, тогда как удельная теплоемкость дерева составляет 1 700 Дж на килограмм на градус Цельсия. Теплопроводность воды при 0°С составляет 0,5610 Вт/(м·К), тогда как теплопроводность древесины составляет 0,12–0,04 Вт/(м·К).
Применение Вещества с низкой удельной теплоемкостью используются в кухонной посуде, такой как чайники и сковороды. Материалы с высокой теплопроводностью обычно используются в радиаторах, тогда как материалы с низкой теплопроводностью используются в качестве теплоизоляторов.

Что такое удельная теплоемкость?

Удельная теплоемкость также известна как массовая теплоемкость . Он может также относиться к отношению удельных теплоемкостей вещества при любой заданной температуре к теплоемкости эталонного вещества при эталонной температуре. Было продемонстрировано, что удельная теплоемкость веществ позволяет вычислять атомные массы соединений.Значения удельной теплоемкости всегда зависят от фазы и свойств вещества, измеряются эмпирически и доступны для справки.

Вещества с низкой удельной теплоемкостью используются в кухонной посуде, такой как чайники, кастрюли, сковороды и т. д.; это связано с тем, что при приложении небольшого количества тепла эти вещества быстро нагреваются. Удельная теплоемкость используется в конструкции ручек (ручек плиты и чайника), изоляторов, а также крышек духовых шкафов; потому что даже после воздействия большого количества тепла наблюдается лишь небольшое изменение температуры.

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность возникает в результате молекулярного волнения внутри данного вещества. То есть тепловая энергия переносится за счет хаотического молекулярного движения. Такие материалы, как алюминий, медь и серебро, обладают высокой теплопроводностью и поэтому являются хорошими теплопроводниками. Такие материалы, как дерево, глинозем, полиуретан и полистирол, обладают низкой теплопроводностью. Такие материалы являются теплоизоляторами.

Теплопроводность вещества изменяется при переходе вещества из одной фазы в другую.Например, теплопроводность льда меняется, когда он тает в воду.

Основные различия между удельной теплоемкостью и теплопроводностью
  1. Удельная теплоемкость относится к теплу, удерживаемому в системе, тогда как теплопроводность относится к теплу, передаваемому внутри системы или между различными системами.
  2. Теплопроводность обычно выражается символом «k», но может также обозначаться как « λ » и « κ ». Удельная теплоемкость обозначается как c или s .
  3. Удельная теплоемкость зависит от типа и фазы исследуемого материала, тогда как теплопроводность зависит от температуры, содержания влаги и плотности материала.
  4. Удельная теплоемкость измеряется с использованием массы, изменения температуры и тепла, полученного или потерянного веществом. Теплопроводность измеряется с помощью разницы температур, количества тепла, передаваемого через материал, расстояния между плоскостями и площади поверхности.
  5. Удельная теплоемкость — это способность единицы соединения удерживать определенное количество тепловой энергии.Теплопроводность – это способность вещества передавать тепловую энергию.

Заключение

Концепция удельного тепла используется при производстве посуды, используемой для приготовления пищи. Для этой цели используют вещества с низкой удельной теплоемкостью. Теплопроводность используется для определения изоляционных материалов и материалов, используемых для радиаторов. Металлы, обладающие высокой теплопроводностью, например, медь, также обладают высокой электропроводностью. Теплопередача происходит с большей скоростью через материалы с высокой теплопроводностью по сравнению с материалами с низкой теплопроводностью.

Ссылки
  1. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
  2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.10063/1.325310 6 Тепловое Электропроводность: определение, единицы, уравнение и пример

    Обновлено 28 декабря 2020 г.

    Автор GAYLE TOWELL

    Когда вы идете по ковру в холодный зимний день, ваши ноги не чувствуют холода. Однако, как только вы ступаете на кафельный пол в ванной комнате, ваши ноги мгновенно мерзнут.На двух этажах какая-то разная температура?

    Вы, конечно, не ожидали, что они будут такими, учитывая то, что вы знаете о тепловом равновесии. Так почему же они чувствуют себя такими разными? Причина связана с теплопроводностью.

    Теплопередача

    Тепло — это энергия, которая передается между двумя материалами из-за разницы температур. Теплота переходит от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.Способы передачи тепла включают теплопроводность, конвекцию и излучение.

    Тепловая ​ проводимость ​ — это режим, который более подробно обсуждается далее в этой статье, но вкратце это передача тепла посредством прямого контакта. По сути, молекулы более теплого объекта передают свою энергию молекулам более холодного объекта посредством столкновений, пока оба объекта не станут одинаковой температуры.

    В ​ конвекции ​ тепло передается посредством движения. Представьте себе воздух в вашем доме в холодный зимний день.Вы замечали, что большинство обогревателей обычно располагаются у пола? Когда обогреватели нагревают воздух, этот воздух расширяется. Когда он расширяется, он становится менее плотным и поэтому поднимается над более холодным воздухом. В этом случае более холодный воздух находится рядом с нагревателем, поэтому воздух может нагреваться, расширяться и т. д. Этот цикл создает конвекционные потоки и заставляет тепловую энергию рассеиваться по воздуху в помещении, перемешивая воздух по мере его нагревания.

    Атомы и молекулы испускают электромагнитное ​ излучение ​, которое представляет собой форму энергии, способную перемещаться в космическом вакууме.Вот как тепловая энергия теплого огня достигает вас, и как тепловая энергия солнца попадает на Землю.

    Определение теплопроводности

    Теплопроводность — это мера того, насколько легко тепловая энергия проходит через материал или насколько хорошо этот материал может передавать тепло. Насколько хорошо происходит теплопроводность, зависит от тепловых свойств материала.

    Рассмотрим плиточный пол в примере в начале. Это лучший проводник, чем ковер.Вы можете сказать только на ощупь. Когда ваши ноги стоят на кафельном полу, тепло покидает вас гораздо быстрее, чем когда вы стоите на ковре. Это связано с тем, что плитка позволяет теплу от ваших ног проходить через нее намного быстрее.

    Так же, как удельная теплоемкость и скрытая теплота, проводимость является свойством конкретного материала. Он обозначается греческой буквой κ (каппа) и обычно просматривается в таблице. Единицами проводимости в СИ являются ватты на метр × Кельвин (Вт/мК).

    Предметы с высокой теплопроводностью являются хорошими проводниками, а предметы с низкой теплопроводностью — хорошими изоляторами. Здесь приведена таблица значений теплопроводности.


    Как видите, объекты, которые часто кажутся «холодными» на ощупь, например металлы, являются хорошими проводниками. Обратите также внимание на то, насколько хорошим теплоизолятором является воздух. Вот почему большие пушистые куртки согревают вас зимой: они захватывают большой слой воздуха вокруг вас. Пенополистирол также является отличным изолятором, поэтому он используется для сохранения еды и напитков теплыми или холодными.

    Как тепло распространяется через материал

    По мере того как тепло распространяется через материал, в материале существует температурный градиент от конца, ближайшего к источнику тепла, к самому дальнему от него концу.

    По мере прохождения тепла через материал и до достижения равновесия край, ближайший к источнику тепла, будет самым теплым, и температура будет линейно уменьшаться до самого низкого уровня на дальнем конце. Однако по мере приближения материала к равновесию этот градиент выравнивается.

    Теплопроводность и тепловое сопротивление

    Насколько хорошо тепло может проходить через объект, зависит не только от проводимости этого объекта, но также от размера и формы объекта. Представьте себе длинный металлический стержень, проводящий тепло от одного конца к другому. Количество тепловой энергии, которое может пройти через него в единицу времени, будет зависеть от длины стержня, а также от размера окружности стержня. Здесь в игру вступает понятие теплопроводности.

    Теплопроводность материала, такого как железный стержень, определяется по формуле:

    C=\frac{\kappa A}{L}

    где материал, ​ L ​ — длина, а κ — коэффициент теплопроводности.Единицами проводимости в системе СИ являются Вт/К (ватт на кельвин). Это позволяет интерпретировать κ как теплопроводность единицы площади на единицу толщины.

    И наоборот, тепловое сопротивление определяется как:

    R=\frac{L}{\kappa A}

    Это просто обратная величина проводимости. Сопротивление является мерой сопротивления проходящей через него тепловой энергии. Удельное тепловое сопротивление также определяется как 1/κ.

    Скорость, с которой тепловая энергия ​ Q ​ перемещается по длине ​ L ​ материала, когда разница температур между торцами составляет ​ ΔT ​, определяется по формуле:

    \frac{Q }{t}=\frac{\kappa A\Delta T}{L}

    Это также можно записать как:

    \frac{Q}{t}=C\Delta T = \frac{\Delta T} {R}

    Обратите внимание, что это прямо аналогично тому, что происходит с током в электропроводности.В электропроводности ток равен напряжению, деленному на электрическое сопротивление. Электропроводность и электрический ток аналогичны теплопроводности и току, напряжение аналогично разности температур, а электрическое сопротивление аналогично тепловому сопротивлению. Применяется все та же математика.

    Применение и примеры

    Пример: ​ Полусферическое иглу из льда имеет внутренний радиус 3 м и толщину 0.4 м. Тепло уходит из иглу со скоростью, зависящей от теплопроводности льда, κ = 1,6 Вт/мК. С какой скоростью должна непрерывно вырабатываться тепловая энергия внутри иглу, чтобы внутри иглу поддерживалась температура 5 градусов Цельсия, когда на улице -30 градусов?

    Решение: ​ В этой ситуации правильно использовать приведенное выше уравнение:

    \frac{Q}{t}=\frac{\kappa A\Delta T}{L}

    Вы учитывая κ, ΔT — это просто разница температур внутри и снаружи, а L — толщина льда.2

    Подставляя все в уравнение, получаем:

    \frac{Q}{t} = \frac{\kappa A\Delta T}{L} = \frac{1,6\times 64,34\times 35}{0,4} = 9,000\text{ Ватт}

    Применение: ​ Радиатор – это устройство, передающее тепло от объектов с высокой температурой воздуху или жидкости, которая затем уносит избыточную тепловую энергию. Большинство компьютеров имеют радиатор, прикрепленный к процессору.

    Радиатор изготовлен из металла, который отводит тепло от процессора, а затем небольшой вентилятор циркулирует воздух вокруг радиатора, рассеивая тепловую энергию.Если все сделано правильно, радиатор позволяет процессору работать в стабильном режиме. Насколько хорошо работает радиатор, зависит от проводимости металла, площади поверхности, толщины и температурного градиента, который можно поддерживать.

    Теплопроводность — Энциклопедия Нового Света

    Испытание на огнестойкость, используемое для проверки теплопередачи через противопожарные и пенетрантные материалы, используемые в строительных списках и при одобрении использования и соответствия.

    В физике теплопроводность , k {\ displaystyle k}, — это свойство материала, указывающее на его способность проводить тепло.Он появляется в первую очередь в законе Фурье для теплопроводности.

    Теплопроводность является наиболее важным средством передачи тепла в твердом теле. Зная значения теплопроводности различных материалов, можно сравнить, насколько хорошо они способны проводить тепло. Чем выше значение теплопроводности, тем лучше материал проводит тепло. В микроскопическом масштабе проводимость возникает, когда горячие, быстро движущиеся или вибрирующие атомы и молекулы взаимодействуют с соседними атомами и молекулами, передавая часть своей энергии (тепла) этим соседним атомам.В изоляторах тепловой поток почти полностью переносится фононными колебаниями.

    Математический фон

    Во-первых, теплопроводность можно определить по формуле:

    H = ΔQΔt = k × A × ΔTx {\ displaystyle H = {\ frac {\ Delta Q} {\ Delta t}} = k \ times A \ times {\ frac {\ Delta T} {x} }}

    где ΔQΔt{\displaystyle {\frac {\Delta Q}{\Delta t}}} — скорость теплового потока, k — теплопроводность, A — общая площадь поверхности проводящей поверхности, Δ T – разность температур, а x – толщина проводящей поверхности, разделяющей две температуры.

    Таким образом, преобразование уравнения дает теплопроводность,

    k = ΔQΔt × 1A × xΔT {\ displaystyle k = {\ frac {\ Delta Q} {\ Delta t}} \ times {\ frac {1} {A}} \ times {\ frac {x} {\Delta T}}}

    (Примечание: ΔTx{\displaystyle {\frac {\DeltaT}{x}}} – градиент температуры)

    Другими словами, это количество тепла, Δ Q , переданное за время Δ t через толщину x в направлении, нормальном к поверхности площадью A , за счет разность температур Δ T , в стационарных условиях и когда теплопередача зависит только от градиента температуры.

    В качестве альтернативы, это можно представить как поток тепла (энергия на единицу площади в единицу времени), разделенный на градиент температуры (разность температур на единицу длины)

    k = ΔQA × Δt × xΔT {\ displaystyle k = {\ frac {\ Delta Q} {A \ times {} \ Delta t}} \ times {\ frac {x} {\ Delta T}}}


    Типичными единицами измерения являются СИ: Вт/(м·К) и английские единицы: БТЕ·фут/(ч·фут²·°F). Для преобразования между ними используйте соотношение 1 БТЕ·фут/(ч·фут²·°F) = 1,730735 Вт/(м·К). [1]

    Примеры

    В металлах теплопроводность примерно соответствует электропроводности в соответствии с законом Видемана-Франца, поскольку свободно движущиеся валентные электроны переносят не только электрический ток, но и тепловую энергию. Однако общая корреляция между электрической и теплопроводностью не выполняется для других материалов из-за возросшей важности переносчиков фононов для тепла в неметаллах. Как показано в таблице ниже, серебро с высокой электропроводностью менее теплопроводно, чем алмаз, который является электрическим изолятором.

    Теплопроводность зависит от многих свойств материала, в частности от его структуры и температуры. Например, чистые кристаллические вещества демонстрируют очень разную теплопроводность вдоль разных осей кристалла из-за различий в взаимодействии фононов вдоль данной оси кристалла. Сапфир является ярким примером переменной теплопроводности в зависимости от ориентации и температуры, для которого в Справочнике CRC сообщается о теплопроводности 2,6 Вт/(м·К) перпендикулярно оси c при 373 К, но 6000 Вт/(( м·К) под углом 36 градусов от оси c и 35 К (возможна опечатка?).

    Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами при отсутствии конвекции. Следовательно, многие изоляционные материалы работают просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов, которые предотвращают крупномасштабную конвекцию. Их примеры включают вспененный и экструдированный полистирол (обычно называемый «пенополистирол») и аэрогель на основе диоксида кремния. Естественные биологические изоляторы, такие как мех и перья, достигают аналогичных эффектов, резко подавляя конвекцию воздуха или воды вблизи кожи животного.

    Теплопроводность важна для изоляции зданий и смежных областей. Однако материалы, используемые в таких профессиях, редко соответствуют стандартам химической чистоты. Значения k некоторых строительных материалов перечислены ниже. Их следует считать приблизительными из-за неопределенностей, связанных с определениями материалов.

    Следующая таблица представляет собой небольшую выборку данных для иллюстрации теплопроводности различных типов веществ. Более полные списки измеренных значений k см. в справочных материалах.

    Список теплопроводностей

    Это список приблизительных значений теплопроводности, k , для некоторых распространенных материалов. Пожалуйста, обратитесь к списку коэффициентов теплопроводности для получения более точных значений, ссылок и подробной информации.

    Измерение

    Вообще говоря, существует ряд возможностей измерения теплопроводности, каждая из которых подходит для ограниченного круга материалов в зависимости от тепловых свойств и температуры среды.Можно провести различие между стационарными и переходными методами.

    Как правило, стационарные методы выполняют измерение, когда температура измеряемого материала не меняется со временем. Это упрощает анализ сигналов (устойчивое состояние подразумевает постоянные сигналы). Недостатком обычно является то, что для этого требуется хорошо спроектированная экспериментальная установка. Разделительный стержень (различных типов) является наиболее распространенным устройством, используемым для образцов консолидированных горных пород.

    Методы переходных процессов выполняют измерение в процессе нагрева.Преимущество заключается в том, что измерения могут быть выполнены относительно быстро. Переходные методы обычно осуществляются с помощью игольчатых зондов (вводимых в пробы или погружаемых на дно океана).

    Для хороших проводников тепла можно использовать стержневой метод Серла. Для плохих проводников тепла можно использовать дисковый метод Лиза. Также можно использовать альтернативный традиционный метод с использованием реальных термометров. Тестер теплопроводности, один из инструментов геммологии, определяет, являются ли драгоценные камни настоящими бриллиантами, используя уникально высокую теплопроводность алмаза.

    Стандартные методы измерения

    • Стандарт IEEE 442-1981, «Руководство IEEE по измерению удельного теплового сопротивления грунта», см. также «soil_thermal_properties». [4]
    • Стандарт IEEE 98-2002, «Стандарт подготовки процедур испытаний для оценки тепловых характеристик твердых электроизоляционных материалов» [5]
    • Стандарт ASTM D5470-0 Метод испытания свойств теплопроводности теплопроводных электроизоляционных материалов» [6]
    • Стандарт ASTM E1225-04, «Стандартный метод испытания теплопроводности твердых тел с помощью метода защищенного сравнительного продольного теплового потока» [7]
    • Стандарт ASTM D5930-01, «Стандартный метод испытания теплопроводности пластмасс с помощью метода линейного источника переходного процесса» Стандартный метод определения теплопроводности жидкостей» [9]

    Разница между обозначениями США и Европы

    В Европе значение k строительных материалов (т.грамм. оконное стекло) называется λ-величиной.

    Значение U раньше называлось значением k в Европе, но теперь также называется значением U.

    K-значение (с большой буквы k) относится в Европе к общей стоимости изоляции здания. K-значение получается путем умножения форм-фактора здания (= общая внутренняя поверхность наружных стен здания, деленная на общий объем здания) на среднее значение U наружных стен здания . Таким образом, значение K выражается как (m 2 .m -3 ).(W.K -1 .m -2 ) = W.K -1 .m -3 . Таким образом, дом объемом 400 м³ и значением K 0,45 (новая европейская норма. Его обычно называют K45) теоретически потребует 180 Вт для поддержания внутренней температуры на 1 градус К выше наружной температуры. Так, чтобы поддерживать в доме 20°С, когда на улице мороз (0°С), требуется 3600 Вт непрерывного отопления.

    Связанные термины

    Величина, обратная теплопроводности, равна , удельному тепловому сопротивлению , измеренному в кельвин-метрах на ватт (K·м·Вт −1 ).

    При работе с известным количеством материала можно описать его теплопроводность и обратное свойство тепловое сопротивление . К сожалению, существуют разные определения этих терминов.

    Первое определение (общее)

    Для общенаучного использования теплопроводность — это количество тепла, которое проходит в единицу времени через пластину определенной площади и толщины , когда температура ее противоположных граней отличается на один градус.Для пластины с теплопроводностью k , площадью A и толщиной L это составляет кА/л , измеренное в Вт·K −1 (эквивалентно: Вт/°C). Теплопроводность и электропроводность аналогичны электропроводности (А·м -1 · В -1 ) и электропроводности (А·м -1 ).

    Существует также мера, известная как коэффициент теплопередачи: количество тепла, которое проходит в единицу времени через единиц площади пластины определенной толщины, когда температура ее противоположных граней отличается на один градус.Взаимная теплоизоляция . В итоге:

    • Термальная проводимость = KA / KA / L , измерено в W · K -1
      • Тепловое сопротивление = L / KA , измеренные в K · W -1 (эквивалент до: °C/Вт)
    • Коэффициент теплообмена = K / K / L , измеренные в W · K -1 · M -1
        -2
        • Теплоснабжение = л / K , измеренные в к · м² ·W −1 .

      Коэффициент теплопередачи также известен как теплопроводность

      Термическое сопротивление

      Когда термические сопротивления расположены последовательно, они складываются. Таким образом, когда тепло проходит через два компонента с сопротивлением 1 °C/Вт, общее сопротивление составляет 2 °C/Вт.

      Общая проблема инженерного проектирования связана с выбором радиатора подходящего размера для данного источника тепла. Работа в единицах термического сопротивления значительно упрощает расчет конструкции.Для оценки производительности можно использовать следующую формулу:

      Rhs = ΔTPth−Rs {\ displaystyle R_ {hs} = {\ frac {\ Delta T} {P_ {th}}} -R_ {s}}

      , где:

      • R hs максимальное тепловое сопротивление радиатора окружающей среде, °C/Вт
      • ΔT{\displaystyle \Delta T} — разность температур (падение температуры), °C
      • P th – тепловая мощность (тепловой поток), в ваттах
      • R s тепловое сопротивление источника тепла, °C/Вт

      Например, если компонент производит 100 Вт тепла и имеет тепловое сопротивление 0.5 °C/Вт, каково максимальное тепловое сопротивление радиатора? Предположим, что максимальная температура составляет 125 °C, а температура окружающей среды составляет 25 °C; тогда ΔT {\ displaystyle \ Delta T} составляет 100 ° C. Тогда тепловое сопротивление радиатора окружающей среде должно быть не более 0,5 °C/Вт.

      Второе определение (здания)

      При работе со зданиями тепловое сопротивление или R-значение означает то, что описано выше как теплоизоляция, а теплопроводность означает обратную величину.Для материалов, соединенных последовательно, эти тепловые сопротивления (в отличие от проводимости) можно просто добавить, чтобы получить тепловое сопротивление в целом.

      Третий термин, коэффициент теплопередачи , включает теплопроводность конструкции наряду с теплопередачей за счет конвекции и излучения. Он измеряется в тех же единицах, что и теплопроводность, и иногда известен как составная теплопроводность . Термин U-значение является еще одним синонимом.

      Таким образом, для пластины с теплопроводностью k (значение k [10] ), площадью A и толщиной L :

      • теплопроводность = К / л , измеренная в Вт·К −1 ·м −2 ;
      • тепловое сопротивление (значение R) = л / к , измеряется в К·м²·Вт −1 ;
      • коэффициент теплопередачи (значение U) = 1/(Σ( L / k )) + конвекция + излучение, измеренное в Вт·K −1 ·м −2 .

      Текстильная промышленность

      В текстиле значение tog может указываться как мера термостойкости вместо меры в единицах СИ.

      Происхождение

      Теплопроводность системы определяется тем, как взаимодействуют атомы, составляющие систему. Не существует простых правильных выражений для теплопроводности. Существует два различных подхода к расчету теплопроводности системы.

      Первый подход использует соотношения Грина-Кубо.Хотя при этом используются аналитические выражения, которые в принципе могут быть решены, для расчета теплопроводности плотной жидкости или твердого тела с использованием этого соотношения требуется использование компьютерного моделирования молекулярной динамики.

      Второй подход основан на подходе времени релаксации. Известно, что из-за ангармонизма внутри кристаллического потенциала фононы в системе рассеиваются. Существует три основных механизма рассеяния (Srivastava, 1990):

      • Граничное рассеяние, попадание фонона на границу системы;
      • Рассеяние на дефекте масс, попадание фонона на примесь в системе и рассеяние;
      • Фонон-фононное рассеяние, фонон, разбивающийся на два фонона с более низкой энергией или фонон, сталкивающийся с другим фононом и сливающийся в один фонон с более высокой энергией.

      См. также

      Примечания

      1. ↑ Справочник инженера-химика Перри, 7-е изд., таблица 1-4.
      2. 2.0 2.1 Теплопроводность некоторых распространенных материалов Дата обращения 26 мая 2008 г.
      3. ↑ Теплопроводность металлов Дата обращения 26 мая 2008 г.
      4. ↑ Руководство IEEE по измерению удельного теплового сопротивления почвы Проверено 26 мая 2008 г.
      5. ↑ Стандарт подготовки процедур испытаний для тепловой оценки твердых электроизоляционных материалов, получено 26 мая 2008 г.
      6. ↑ Стандартный метод испытаний свойств теплопередачи теплопроводных электроизоляционных материалов, получено 26 мая 2008 г.
      7. ↑ Стандартный метод испытаний теплопроводности твердых тел с помощью метода защищенного сравнительного продольного теплового потока, получено 26 мая 2008 г.
      8. ↑ Стандартный метод испытаний теплопроводности пластмасс с помощью метода переходного линейного источника, получено 26 мая 2008 г.
      9. ↑ Стандартный метод испытаний теплопроводности жидкостей, дата обращения 26 мая 2008 г.
      10. ↑ Определение значения k от Plastics New Zealand, получено 26 мая 2008 г.

      Ссылки

      Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

      • Байерляйн, Ральф. 2003. Теплофизика . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0521658381
      • Холлидей, Дэвид, Роберт Резник и Джерл Уокер. 1997. Основы физики , 5-е изд. Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0471105589
      • Сервэй, Рэймонд А.и Джон В. Джуэтт. 2004. Физика для ученых и инженеров. Белмонт, Калифорния: Томсон-Брукс/Коул. ISBN 0534408427
      • Шривастава Г. П. 1990. Физика фононов. Бристоль: А. Хильгер. ISBN 0852741537
      • Янг, Хью Д. и Роджер А. Фридман. 2003. Физика для ученых и инженеров . Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон. ISBN 080538684X

      Внешние ссылки

      Все ссылки получены 6 февраля 2020 г.

      Кредиты

      Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на 94 499 участников энциклопедии Нового Света, так и на добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

      История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

      Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

      Температуропроводность и теплопроводность — Тепловая академия NETZSCH

      Теплопроводность и теплопроводность являются наиболее важными теплофизическими параметрами материала для описания теплопередающих свойств материала или компонента.

      Теплопроводность (λ с единицей измерения Вт/(м•К)) описывает перенос энергии – в виде тепла – через тело массы в результате температурного градиента (см. рис. 1). Согласно второму закону термодинамики тепло всегда течет в направлении более низкой температуры.Связь между переносимым теплом в единицу времени (dQ/dt или тепловой поток Q) и температурным градиентом (ΔT/Δx) через площадь A (площадь, через которую тепло течет перпендикулярно с постоянной скоростью) описывается тепловым уравнение проводимости.

      Таким образом, теплопроводность представляет собой характерное для материала свойство, используемое для характеристики устойчивого переноса тепла. Его можно рассчитать по следующему уравнению:

      Температуропроводность ( a с единицей мм 2 /с) — это характерное для материала свойство, характеризующее нестационарную теплопроводность.Это значение описывает, насколько быстро материал реагирует на изменение температуры.

      Для прогнозирования процессов охлаждения или моделирования температурных полей необходимо знать температуропроводность; это необходимо для решения дифференциального уравнения Фурье для нестационарной теплопроводности.

      Обзор значений теплопроводности и температуропроводности выбранных материалов приведен в таблице 1.

      Таблица 1: Значения теплопроводности и температуропроводности для различных материалов

       

      9002
      (м•К) Температуропроводность / мм 2
      Алюминий 237 98.8
      Сталь 81 22,8
      Медь 399 117
      Кварцевое 1,40 0,87
      Гипс 0,51 0,47
      Полиэтилен 0.35 0,15 0,15
      2,8 1,35

      Источник: www.chemie.de/lexikoninformation О теплопроводности дальнейших материалов можно найти в «термических свойствах элементов» , плакаты «Тепловые свойства керамики» и «Тепловые свойства полимеров».

      Представленные методы определения теплопроводности и температуропроводности отличаются друг от друга прежде всего рекомендуемой геометрией образца и достижимыми диапазонами температуропроводности и температуропроводности. Обзор подходящих размеров образец показан в таблице 1.

      Таблица 1: Установленный образец геометрии

      966084 9625
      LFA GHP HFM * TCT
      Форма образца Или прямоугольный квадратных Круглый или прямоугольный Прямоугольный (Cuboid)
      1 1 2 1 2
      2
      Диаметр и / или длина края 6 мм до 25.4 мм 300 мм x 300 мм 150 мм x 150 мм до 300 мм x 300 мм (или 305 мм x 305 мм до 610 мм x 610 мм Не менее 200 мм x 100 мм (стандарт: 230 мм) x 114 мм)
      max. Толщина 6 мм 100 мм 100 мм (или 200 мм) 76 мм
      мин. Толщина 0,01 мм, зависит от свойств образца Около 1 мм, в зависимости от образца Около 5 мм 50 мм

      GHP (Guarded Hot Plates) и TCT (измеритель теплопроводности, метод горячей проволоки) — методы прямого определения теплопроводности — в основном используются для неоднородных образцов материалов (изоляционных материалов).TCT 426 был специально разработан для испытаний огнеупорных материалов и керамики.

      Лазерные или светоимпульсные аппараты (LFA) сконфигурированы для работы только с образцами намного меньшего размера. Стандартные образцы имеют размер 12,7 мм и толщину от 2 до 3 мм.

      Обзор различных коэффициентов теплопроводности в зависимости от используемого метода можно увидеть на рис. 1, а температурные диапазоны — на рис. 2.

      Метод лазерной или световой вспышки восходит к исследованиям Parker et al.в 1961 г.

      При проведении измерения нижняя поверхность плоскопараллельного образца (см. рис. 1) сначала нагревается коротким импульсом энергии. Результирующее изменение температуры на верхней поверхности образца затем измеряется инфракрасным детектором. Типичный ход сигналов представлен на рисунке 2 (красная кривая). Чем выше коэффициент температуропроводности образца, тем круче нарастание сигнала.

      Используя время полураспада (t1/2, значение времени на половине высоты сигнала) и толщину образца (d), температуропроводность (a) и, наконец, теплопроводность (λ) можно рассчитать с помощью формулы на рис. 2 .Кроме того, удельную теплоемкость (cp) твердых тел можно определить, используя высоту сигнала (ΔTmax) по сравнению с высотой сигнала эталонного материала.

      Исследования LFA, как правило, занимают гораздо меньше времени, чем измерения теплопроводности с помощью GHP (защищенная нагревательная плита), HFM (тепломер) или TCT (тестер теплопроводности).

      Для точного измерения коэффициента температуропроводности а метод вспышки зарекомендовал себя как быстрый, универсальный и точный метод прямого измерения.Всего NETZSCH предлагает три модели (LFA 467 HyperFlash , LFA 457 MicroFlash ® и LFA 427), которые охватывают широкий спектр материалов и температурных диапазонов.

      Теплопроводность (λ) изоляционных материалов может быть определена непосредственно с помощью пластинчатых приборов (HFM = Тепловой расходомер или GHP = Защищенная нагревательная пластина): Сюда входит HFM 436 Lambda с его новыми, расширенными возможностями измерения и GHP 456 Titan ® защищенная горячая пластина, которая является абсолютным методом и поэтому не требует калибровки.

      Для определения теплопроводности огнеупорных материалов лучше всего подходит метод горячей проволоки (TCT = Измеритель теплопроводности).

      Приборы, перечисленные выше, работают в соответствии с применимыми приборами и нормами использования.

      Удельная теплопроводность таблица: Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.