Ορισμός της θερμικής αγωγιμότητας

Η θερμική αγωγιμότητα (λ με τη μονάδα W/(m-K)) περιγράφει τη μεταφορά ενέργειας - με τη μορφή θερμότητας - μέσω ενός σώματος μάζας ως αποτέλεσμα μιας βαθμίδας θερμοκρασίας (βλέπε σχήμα 1). Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, η θερμότητα ρέει πάντα προς την κατεύθυνση της χαμηλότερης θερμοκρασίας.

Απεικόνιση της θερμικής αγωγιμότητας με έναν κύλινδρο, που δείχνει τη ροή θερμότητας από το Τ1 στο Τ2, υποδεικνύοντας μια κλίση θερμοκρασίας.
Σχήμα 1

Η σχέση μεταξύ της μεταφερόμενης θερμότητας ανά μονάδα χρόνου (dQ/dt ή ροή θερμότητας Q) και της βαθμίδας θερμοκρασίας (ΔT/Δx) μέσω της περιοχής Α (η περιοχή μέσω της οποίας η θερμότητα ρέει κάθετα με σταθερό ρυθμό) περιγράφεται από την εξίσωση της θερμικής αγωγιμότητας.

Η θερμική αγωγιμότητα είναι επομένως μια ιδιότητα συγκεκριμένου υλικού που χρησιμοποιείται για τον χαρακτηρισμό της σταθερής μεταφοράς θερμότητας. Μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

Εξίσωση για τη θερμική αγωγιμότητα, η οποία απεικονίζει την εξάρτησή της από την πυκνότητα, την ειδική θερμότητα και τη θερμική διαχυτότητα.

Όπου α: συντελεστής θερμικής διάχυσης
Ειδική θερμοχωρητικότητα (cp)Η θερμοχωρητικότητα είναι ένα φυσικό μέγεθος ειδικό για κάθε υλικό, το οποίο καθορίζεται από την ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στο δείγμα, διαιρούμενη με την προκύπτουσα αύξηση της θερμοκρασίας. Η ειδική θερμοχωρητικότητα σχετίζεται με τη μονάδα μάζας του δείγματος.cp: Ειδική θερμοχωρητικότητα
ρ: Πυκνότητα


Μια επισκόπηση της θερμικής αγωγιμότητας για διάφορα υλικά
παρουσιάζεται στο σχήμα 2.

Ανάλογα με το υλικό, η θερμική αγωγιμότητα μπορεί να μετρηθεί με LFA, HFM ή GHP.

Αφίσες
Στην κατασκευή και την επεξεργασία υλικών, η γνώση των θερμικών ιδιοτήτων είναι πολύ σημαντική. Δείτε τις αφίσες μας προκειμένου να βρείτε τις θερμικές ιδιότητες των υλικών με μια ματιά!
περισσότερα

περαιτέρω σχετικοί σύνδεσμοι:

Διάγραμμα θερμικής αγωγιμότητας που δείχνει διάφορα υλικά από διαμάντι έως μόνωση κενού, απεικονίζοντας την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς θερμότητας.
Σχήμα 2
AI Overview
An error occurred. Please try again.