коэффициент температуропроводности в чем измеряется

Коэффициент температуропроводности

Понятие и общие сведения

Значение данного коэффициента характеризует теплопроводность материала, которая, в свою очередь, является физическим параметром, отражающим скорость изменения температуры тела в течение нестационарных тепловых процессов. Теплопроводность является мерой тепло-инерционных свойств любого материала.

Численное значение коэффициента температуропроводности определяется как отношение коэффициента теплопроводности материала к произведению удельной теплоёмкости этого материала, взятой при постоянном давлении, на его плотность. Коэффициент температуропроводности измеряется в системе физических единиц СИ в кв.м/секунда. Рассмотрим все три величины – температуропроводность, теплопроводность и удельную теплоёмкость.

Значение коэффициента температуропроводности находится в зависимости от химической и физической природы материала. Вещества в жидкой и особенно газовой фазе имеют невысокие значения этого показателя. Для твердых тел и в особенности металлы, коэффициент температуропроводности обладает наибольшими значениями.

Температуропроводность

Характеристика вещества под названием «температуропроводность», которая собственно и описывается коэффициентом температуропроводности, является одной из физических величин. Она характеризует скорость изменения или выравнивания температуры материала в неравновесных процессах, связанных с тепловой энергией.

Температуропроводность характеризует материал. Вместе с теплопроводностью они являются важнейшими тепловыми свойствами материалов, т.к. они отражают процессы переноса теплоты и температурные изменения в веществе.

Теплопроводность

Теплопрово́дностью называется способность материалов осуществлять трансфер тепловой энергии по направлению от нагретых областей тела к более холодным областям тела. Перемещение тепла осуществляется в процессе хаотического перемещения элементарных частиц вещества, это могут быть молекулы, атомы, ионы и т.д. Указанный тепловой процесс протекает практически в любых веществах и предметах, имеющих разницу температур в разных своих частях. Сам механизм перемещения тепловой энергии при этом находится в зависимости от агрегатного состояния, в котором находится рассматриваемое тело.

Теплопроводностью в том числе именуют количественную характеристику тела по проведению через себя тепловой энергии. Это свойство подобно электрической проводимости в электротехнике. Такая особенность материала характеризуется специальной постоянной для каждого вещества – коэффициентом теплопроводности. Такой коэффициент принимается равным количеству теплоты, которое проходит через однородный образец вещества длиной 1 метр, через единицу площади 1 кв.метр за 1 секунду при разнице температур в 1 градус Кельвина (или Цельсия). В упомянутой ранее системе СИ единицей измерения данного коэффициента теплопроводности принят Вт/(м·K).

Изначально ученые считали, что трансфер теплоты осуществляется за счет перетекания предполагаемого «вещества» под названием «теплород» от одного тела или вещества к другому. Эта гипотеза была забракована в ходе развития молекулярно-кинетической теории. Тогда процесс теплопроводности стало возможно объяснить, основываясь на механизмах воздействий элементарных частиц материи друг на друга. Атомы, молекулы и ионы в областях вещества с более высокой температурой перемещаются активнее и таким образом передают свою избыточную энергию при помощи столкновений с менее скоростными «холодными» элементарными частицам, расположенными в менее нагретых областях материала.

Удельная теплоёмкость

Удельной теплоемкостью материала называется физическая величина, которая равна количеству тепловой энергии, необходимой для передачи телу с массой 1 килограмм для повышения температуры этого тела на 1 градус К. В международной системе единиц СИ удельная теплоемкость обозначается латинской буквой С, а единицей ее измерения является «джоуль на килограмм-кельвин» или Дж/кг*градусК.

Исходя из вышесказанного значение удельной теплоёмкости материала можно интерпретировать как теплоёмкость единицы его массы. Температура самого вещества и, следовательно, окружающей среды оказывает прямое влияние на величину удельной теплоёмкости. При различной температуре показатель удельной теплоёмкости любого материала будет отличаться.

Значение для процессов переработки пластмасс

В полимерной промышленности коэффициент температуропроводности является значимой физической величиной пластиков. Он используется в расчетах при проектировании изделий из пластмасс и при эксплуатации конструкционных деталей из полимеров.

Рис.1. Пластиковые окна – важнейшая область расчетов теплопроводности полимеров

Важны тепловые расчеты при использовании би-материальных систем, например полимер-металл. Прочностные и тепловые расчеты таких деталей – важнейшее условия их успешного производства и экстплуатации.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник

Коэффициент температуропроводности

Энергетическая форма записи закона Фурье.

Коэффициент температуропроводности а, [м 2 /с] – физическая характеристика вещества, которая определяется экспериментально и приводится в справочных таблицах.

Коэффициент температуропроводности а, характеризует теплоинерционные свойства вещества или другими словами характеризует скорость изменения температуры тела во времени. Скорость изменения температуры

а, прямо пропорциональна коэффициенту температуропроводности. Т.о. коэффициент температуропроводности характеризует только нестационарные процессы.

Коэффициент температуропроводности связан с другими физическими характеристиками вещества, следующими соотношениями:

; ,

где с – удельная массовая теплоемкость, Дж/(кг·град); — удельная объемная теплоемкость, Дж/(м 3 ·град); ρ – плотность, кг/м 3 ; λ – коэффициент теплопроводности Вт/(м·град);.

Для твердых тел, обладающим малым коэффициентом температурного расширения .

Для газов, у которых теплоемкость зависит от вида процесса, естественно, и коэффициент температуропроводности является функцией процесса:

— для изохорного процесса v=const: ;

— для изобарного процесса p=const: .

Порядок величины коэффициента температуропроводности можно характеризовать следующими величинами:

Для представления закона Фурье в энергетической форме заменим λ в классической форме записи закона теплопроводности выражением

или .

– для изохорных процессов,

где – удельная объемная внутренняя энергия, Дж/м 3 ;

– для изобарных процессов,

Для твердых тел энергетическая форма записи закона Фурье имеет вид:

Источник

Температуропроводность

Температуропроводность (коэффициент температуропроводности) — физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к объёмной теплоёмкости при постоянном давлении, в системе СИ измеряется в м²/с.

,

где — температуропроводность, — теплопроводность, — изобарная удельная теплоёмкость, ρ — плотность

Температуропроводность и теплопроводность являются двумя из наиболее важных параметров веществ и материалов, поскольку они описывают процесс переноса теплоты и изменение температуры в них.

Величина коэффициента температуропроводности зависит от природы вещества. Жидкости и газы обладают сравнительно малой температуропроводностью. Металлы, напротив, имеют бо́льший коэффициент температуропроводности.

Литература

В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел «Теплопередача» М.: Энергия 1969

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Температуропроводность» в других словарях:

температуропроводность — температуропроводность … Орфографический словарь-справочник

Температуропроводность — – величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры, численно равная отношению теплопроводности к теплоемкости единицы объема вещества. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство»… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ — (коэффициент температуропроводности), параметр, характеризующий скорость изменения темп ры в ва в нестационарных тепловых процессах; мера тепло инерционных св в в ва. Численно равна отношению коэфф. теплопроводности в ва к произведению его… … Физическая энциклопедия

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ — величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры. Численно равна отношению теплопроводности к теплоемкости единицы объема вещества … Большой Энциклопедический словарь

температуропроводность — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermal diffusivity … Справочник технического переводчика

Температуропроводность — [thermal (heat) diffusivity] физическая величина, характеризующая теплопроводность, отнесенную к теплоемкости единицы массы. Если теплоемкость складывается аддитивно из теплоемкостей компонентов, что справедливо для идеальных газовых смесей, то… … Энциклопедический словарь по металлургии

температуропроводность — величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры. Численно равна отношению теплопроводности к теплоёмкости единицы объёма вещества; выражается в м2/с. * * * ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ, величина,… … Энциклопедический словарь

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ — [thermal (heat) diffusivity] физическая величина, характеризующая теплопроводность, отнесенную к теплоемкости единицы массы. Если теплоемкость складывается аддитивно из теплоемкостей компонентов, что справедливо для идеальных газовых смесей, в… … Металлургический словарь

температуропроводность — коэффициент температуропроводности; температуропроводность Физический параметр вещества, численно равный отношению коэффициента теплопроводности к объемной удельной теплоемкости вещества … Политехнический терминологический толковый словарь

температуропроводность — temperatūrinis laidis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Dydis, apibūdinantis medžiagos temperatūtos kitimo spartą, vykstant nenuostoviesiems šiluminiams vyksmams. Matavimo vienetas: m²/s (kvadratinis metras sekundei). atitikmenys: angl.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Источник

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ

Полезное

Смотреть что такое «ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ» в других словарях:

температуропроводность — температуропроводность … Орфографический словарь-справочник

Температуропроводность — (коэффициент температуропроводности) физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к объёмной теплоёмкости при… … Википедия

Температуропроводность — – величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры, численно равная отношению теплопроводности к теплоемкости единицы объема вещества. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство»… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ — величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры. Численно равна отношению теплопроводности к теплоемкости единицы объема вещества … Большой Энциклопедический словарь

температуропроводность — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermal diffusivity … Справочник технического переводчика

Температуропроводность — [thermal (heat) diffusivity] физическая величина, характеризующая теплопроводность, отнесенную к теплоемкости единицы массы. Если теплоемкость складывается аддитивно из теплоемкостей компонентов, что справедливо для идеальных газовых смесей, то… … Энциклопедический словарь по металлургии

температуропроводность — величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры. Численно равна отношению теплопроводности к теплоёмкости единицы объёма вещества; выражается в м2/с. * * * ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ, величина,… … Энциклопедический словарь

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ — [thermal (heat) diffusivity] физическая величина, характеризующая теплопроводность, отнесенную к теплоемкости единицы массы. Если теплоемкость складывается аддитивно из теплоемкостей компонентов, что справедливо для идеальных газовых смесей, в… … Металлургический словарь

температуропроводность — коэффициент температуропроводности; температуропроводность Физический параметр вещества, численно равный отношению коэффициента теплопроводности к объемной удельной теплоемкости вещества … Политехнический терминологический толковый словарь

температуропроводность — temperatūrinis laidis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Dydis, apibūdinantis medžiagos temperatūtos kitimo spartą, vykstant nenuostoviesiems šiluminiams vyksmams. Matavimo vienetas: m²/s (kvadratinis metras sekundei). atitikmenys: angl.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Источник

Коэффициент температуропроводности

Температуропрово́дность (коэффицие́нт температуропрово́дности) — физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к удельной теплоёмкости при постоянном давлении.

В СИ измеряется в м²/с.

Температуропроводность входит как коэффициент в дифференциальное уравнение распространения теплоты в телах:

Температуропроводность и теплопроводность являются двумя из наиболее важных параметров веществ и материалов, поскольку они описывают процессы переноса теплоты и изменение температуры в них.

Величина коэффициента температуропроводности зависит от природы вещества. Жидкости и газы обладают сравнительно малой температуропроводностью. Металлы, напротив, имеют бо́льший коэффициент температуропроводности.

Температуропроводность некоторых веществ и материалов [ | ]

Воздух (300 K)1,9 × 10 −5Al-10Si-Mn-Mg
(Silafont 36) при 20 °C74,2 × 10 −6Al-5Mg-2Si-Mn
(Magsimal-59) при 20 °C44,0 × 10 −6Этиловый спирт7 × 10 −8Алюминий8,418 × 10 −5Оксид алюминия1.20 × 10 −5Сплав алюминия 6061-T66,4 × 10 −5Аргон (23°С, 1 атм)2,2×10 −5Кирпич саманный2,7 × 10 −7Кирпич
керамический5,2 × 10 −7Углерод (композит) (25 °C)2,165 × 10 −4Медь (25 °C)1,11 × 10 −4Стекло оконное3,4 × 10 −7Золото1,27 × 10 −4Гелий (23°С, 100 кПа)1,9×10 −4Водород (23°С, 100 кПа)1,6×10 −4Инконель 600 (25 °C)3,428 × 10 −6Железо2,3 × 10 −5Молибден (99,95 %) (25 °C)54,3 × 10 −6Азот (23°С, 100 кПа)2,2×10 −5Нейлон9 × 10 −8Моторное масло (100 °C)7,38 × 10 −8Парафин (25 °C)0,081 × 10 −6Поликарбонат (25 °C)0,144 × 10 −6Полипропилен (25 °C)0,096 × 10 −6PTFE (фторопласт) (25 °C)0,124 × 10 −6ПВХ (поливинилхлорид)8 × 10 −8Пиролитический графит,
перпендикулярно слоям3,6 × 10 −6Пиролитический графит,
параллельно слоям1,22 × 10 −3Кварц1,4 × 10 −6Резина0,89 — 1,3 × 10 −7Песчаник1,12-1,19 × 10 −6Si₃N₄
(нитрид кремния) (26 °C)9,142 × 10 −6Si₃N₄
с углеродными
нанотрубками (26 °C)8,605 × 10 −6Кремний8,8 × 10 −5Диоксид кремния (кварц)8,3 × 10 −7Серебро (99.9 %)1,6563 × 10 −4Сталь, 1 % углерода1,172 × 10 −5Нержавеющая сталь
304A (27 °C)4,2 × 10 −6Нержавеющая сталь
310 (25 °C)3,352 × 10 −6Олово4,0 × 10 −5Вода (25 °C)0,143 × 10 −6Водяной пар (1 атм, 400 K)2,338 × 10 −5Дерево (сосна)8,2 × 10 −8

Литература [ | ]

Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. М.: Энергия 1969

Сивухин Д. В. Термодинамика и молекулярная физика (Общий курс физики; Том II). М.: Наука, 1990.

Источник