การนำความร้อน

เราอธิบายว่าการนำความร้อนคืออะไรและวิธีการที่คุณสมบัตินี้ใช้ นอกจากนี้ หน่วยวัดและตัวอย่างของคุณ

ค่าการนำความร้อนเป็นคุณสมบัติของวัสดุบางชนิดที่สามารถถ่ายเทความร้อนได้

การนำความร้อนคืออะไร?

ค่าการนำความร้อนเป็นคุณสมบัติของวัสดุบางชนิดที่สามารถส่งผ่าน ความร้อนกล่าวคือปล่อยให้ผ่านของ พลังงานจลน์ ของโมเลกุลต่อสารอื่นๆ ที่อยู่ติดกัน เป็นขนาดเข้มข้น ผกผันกับความต้านทานความร้อน (ซึ่งเป็นความต้านทานของวัสดุบางชนิดต่อการถ่ายเทความร้อนผ่าน โมเลกุล).

คำอธิบายของปรากฏการณ์นี้อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อวัสดุร้อนขึ้น โมเลกุลของมันจะเพิ่มพลังงานจลน์ นั่นคือ พวกมันจะเพิ่มความปั่นป่วน โมเลกุลสามารถแบ่งปันพลังงานพิเศษนั้นได้โดยไม่ก่อให้เกิด การเคลื่อนไหว ทั่วโลก วัตถุ (ซึ่งแตกต่างจากการพาความร้อนของของเหลว Yก๊าซ) ความสามารถนี้สูงมากใน โลหะ และในร่างกายต่อเนื่อง โดยทั่วไป และต่ำมากใน โพลีเมอร์ และวัสดุฉนวนอื่นๆ เช่น ไฟเบอร์กลาส

ค่าการนำความร้อนของวัสดุคำนวณจากค่าสัมประสิทธิ์ (เรียกว่า λ) และจะแตกต่างกันไปตามลักษณะของโมเลกุล การคำนวณนี้ทำขึ้นตามสูตรต่อไปนี้:

λ = q / ผู้สำเร็จการศึกษา ตู่

ที่ไหน อะไร คือ ฟลักซ์ความร้อนต่อหน่วยของ สภาพอากาศ และพื้นที่ และgrad.T คือการไล่ระดับของ อุณหภูมิ.

ยิ่งวัสดุมีการนำความร้อนสูงเท่าใด ตัวนำความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น และยิ่งมีค่าต่ำเท่าใด วัสดุก็จะยิ่งเป็นฉนวนมากขึ้นเท่านั้น อุณหภูมิ, การพาความร้อน,การนำไฟฟ้า และการเปลี่ยนแปลงเฟสของวัสดุล้วนส่งผลต่อผลลัพธ์ของสัมประสิทธิ์การนำความร้อน

วิธีการนำความร้อน

การนำเกิดขึ้นเมื่อความร้อนถูกส่งผ่านจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านการสัมผัส

การส่งผ่านความร้อนในธรรมชาติมีสามวิธี: การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี

  • ขับรถ. มันเกิดขึ้นเมื่อความร้อนถูกส่งผ่านจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งด้วยอุณหภูมิที่แตกต่างกันโดยการสัมผัสเพียงอย่างเดียวโดยไม่เกิด a การกระจัด ของเรื่อง
  • การพาความร้อน เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของ อนุภาค ของสารที่ถ่ายเทความร้อนจึงต้องเป็นของเหลวเสมอ (ของเหลวหรือก๊าซ) ไม่ว่าจะโดยการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติหรือด้วยแรง
  • การแผ่รังสี มันเกิดขึ้นเมื่อความร้อนถูกส่งผ่านระหว่างสอง แข็ง ที่อุณหภูมิต่างกันโดยไม่มีจุดสัมผัสหรือตัวนำที่เป็นของแข็งระหว่างกัน ความร้อนถูกส่งผ่านในการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปยัง ความเร็วของแสง.

หน่วยวัดค่าการนำความร้อน

การนำความร้อนถูกวัดตาม ระบบสากลจากความสัมพันธ์ ว / (ก.ม.), ที่ไหน W คือวัตต์ K เคลวินและ ,เมตร. หน่วยนี้เทียบเท่ากับจูลส์ต่อเมตรต่อวินาทีต่อเคลวิน (จ / ม.ส.ค).

ค่าการนำความร้อน 1 วัตต์ต่อเมตรต่อเคลวิน หมายความว่า ความร้อน 1 Joule (J) จะแพร่กระจายผ่านวัสดุที่มีพื้นที่ผิว 1m2 และความหนา 1m ใน 1 วินาที เมื่อความแตกต่างระหว่างสารทั้งสองมีค่าเท่ากับ 1K .

ตัวอย่างการนำความร้อน

ตัวอย่างของการนำความร้อนได้แก่:

  • เหล็ก. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 47 ถึง 58 W / (K.m)
  • น้ำ. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.58 W / (K.m)
  • แอลกอฮอล์. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.16 W / (K.m)
  • สีบรอนซ์ ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 116 ถึง 140 W / (K.m)
  • ไม้. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.13 W / (K.m)
  • ไทเทเนียม. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 21.9 W / (K.m)
  • ดาวพุธ. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 83.7 W / (K.m)
  • กลีเซอรีน. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.29 W / (K.m)
  • ไม้ก๊อก ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.03 ถึง 0.04 W / (K.m)
  • ทอง. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 308.2 W / (K.m)
  • ตะกั่ว. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 35 W / (K.m)
  • เพชร. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 2300 W / (K.m)
  • กระจก. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.6 ถึง 1.0 W / (K.m)
  • ลิเธียม. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 301.2 W / (K.m)
  • แผ่นดินเปียก. ด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.8 W / (K.m)
!-- GDPR -->