Визначення теплопровідності

Провідність - це властивість , якою володіють елементи, що проводять . Це назва, що надається тим матеріалам, які здатні передавати електрику або тепло .

Коли матеріал дозволяє пропускати електроенергію через себе, це означає, що вона має електропровідність . З іншого боку, якщо він дозволяє проходити тепло, його називають теплопровідністю .

Отже, можна зазначити, що теплопровідність є властивістю тих елементів, які забезпечують передачу тепла . Ця фізична властивість передбачає, що коли речовина має теплопровідність, тепло переходить від тіла більш високої температури до тіла з більш низькою температурою, що контактує з нею.

Цей теплообмін передбачає обмін внутрішньої енергії (яка поєднує потенційну енергію і кінетичну енергію ) електронів, атомів і молекул. Чим вище теплопровідність, тим краще теплопровідність. Зворотною властивістю є тепловий питомий опір , що вказує на те, що чим нижче теплопровідність, тим більше теплоізоляція (більше питомий опір).

Що стосується потенційної енергії , то можна сказати, що саме механічна енергія пов'язана з розташуванням тіла в полі сил (в даному випадку мова йде про електростатичну або гравітаційну енергію , серед інших) або про наявність поле сил всередині самого тіла (в даному випадку енергія буде еластичною ). Іншими словами, потенційна енергія є результатом системи сил, що впливають на певне тіло, яке є консервативним , тобто, що його сумарна робота над частинкою дорівнює нулю.

Кінетична енергія тіла, з іншого боку, є тим, що вона має завдяки своєму руху . Мова йде про роботу, необхідну для досягнення її прискорення, починаючи від спокою до заданої швидкості. Коли тіло досягає цієї енергії протягом всього прискорення, воно підтримує його, якщо воно не змінює свою швидкість. Щоб повернутися в стан спокою, необхідно виконати негативну роботу з такою ж величиною.

При нагріванні речовини збільшується середня кінетична енергія її молекул, що зумовлює підвищення її рівня збудження. На молекулярному рівні теплопровідність відбувається тому, що молекули взаємодіють один з одним, обмінюючись кінетичною енергією, не здійснюючи глобальних рухів речовини . Слід зазначити, що на макроскопічному рівні можна моделювати це явище за допомогою закону Фур'є .

Закон Фур'є вказує, що теплопровідність здійснює пропорційний потік за допомогою теплопровідності (процес, за якого тепло поширюється в різних середовищах), в ізотропному середовищі (простір, в якому фізичні властивості не пов'язані) до напрямку, в якому вони розглядаються), який пропорційний і протилежний градієнту температури в цьому напрямку.

Формула закону Фур'є встановлює, що потік тепла, що відбувається на даній поверхні, виміряний за допомогою визначеної одиниці, дорівнює теплопровідності за температурним градієнтом всередині матеріалу, помноженим на -1 .

Метали - хороші теплопровідники: тому вони використовуються в тих промислових процесах, де намагаються максимізувати передачу тепла. Інші матеріали, такі як скловолокно, мають таку низьку теплопровідність, що вони використовуються в якості ізоляторів.

Потужність теплопровідності визначається величиною, відомою як коефіцієнт теплопровідності . Цей коефіцієнт, у Міжнародній системі одиниць, виражається у ватах / (метр x кельвін) . Вона також може бути виражена в BTU / (годину х футів за Фаренгейтом) в англо-саксонській системі і в кілокалоріях / (годину х метр х кельвін) в технічній системі.

border=0

Пошук іншого визначення