Теплопроводность и температуропроводность

Теплопроводность λ, (кВт/м· º С) (или Дж/м·с·К) характеризует скорость передачи тепловой энергии oт одной части тела к другой (молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры). При этом теплопроводность не сопровождается перемещением составляющих тело частиц. Как ранее было сказано, хорошая теплопроводность металлов обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением ионов. Теплопроводность λ является мерой быстроты выравнивания температур различных точек тела, или мерой количества переносимого тепла при заданной разности температур в различных точках тела. Чем больше теплопроводность λ, тем скорее тело приближается к состоянию теплового равновесия. Чем выше теплопроводность λ, тем равномернее распределение температуры по объёму тела.

Коэффициент теплопроводности λ характеризует количество тепла, проходящего через материал толщиной 1 м, через площадь поверхности 1 м², за время 1 с, при разности температур на противоположных поверхностях 1 К

,

где Q — тепло, переданное от обогреваемой поверхности к более холодной;

δ — толщина образца (изделия), мм;

S — площадь обогреваемой поверхности, м²;

Δ t — разность температур противоположных поверхностей образца, ºC (К);

τ — время, с.

Числовые значения коэффициента теплопроводности зависят от вида материала.

Известен ряд металлов по мере увеличения теплопроводности: Pb, Fe, Sn, Zn, Mg, Al, Au, Сu, Ag.

Температуропроводность — способность образца материала (изделия) изменять температуру при нагревании (охлаждении). Температуропроводность характеризуется коэффициентом температуропроводности α (м²/с).

Коэффициент температуропроводности характеризует скорость изменения температуры материала и может быть определён по формуле:

;

где λ — коэффициент теплопроводности материала;

C _p — удельная теплоёмкость материала;

ρ — удельный вес материала.

Дата добавления: 2015-07-25