Определение теплопроводность

Проводимость - это свойство, которым обладают проводящие элементы. Это название дано тем материалам, которые способны передавать электричество или тепло .

Теплопроводность

Говорят, что когда материал позволяет электричеству проходить через себя, он обладает электрической проводимостью . С другой стороны, если это позволяет проход тепла, это упоминается как теплопроводность .

Следовательно, можно указать, что теплопроводность является свойством тех элементов, которые обеспечивают передачу тепла . Это физическое свойство подразумевает, что когда материал обладает теплопроводностью, тепло переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, которое находится в контакте с ним.

Эта передача тепла включает в себя обмен внутренней энергией (которая объединяет потенциальную энергию и кинетическую энергию ) электронов, атомов и молекул. Чем выше теплопроводность, тем лучше теплопроводность. Обратным свойством является удельное тепловое сопротивление, которое указывает на то, что чем ниже теплопроводность, тем больше теплоизоляция (больше удельное сопротивление).

Что касается потенциальной энергии, мы можем сказать, что это механическая энергия, которая связана с расположением тела в поле сил (в данном случае мы говорим об электростатической или гравитационной энергии, среди прочих) или о наличии поле сил внутри самого тела (в этом случае энергия будет упругой ). Другими словами, потенциальная энергия является результатом того, что система сил, которая оказывает воздействие на данное тело, является консервативной, то есть ее полная работа над частицей равна нулю.

С другой стороны, кинетическая энергия тела - это то, что у него есть благодаря его движению . Речь идет о работе, которая необходима для достижения ее ускорения, начиная от отдыха до заданной скорости. Когда тело достигает этой энергии на протяжении всего ускорения, оно поддерживает ее, если не изменяет свою скорость. Чтобы вернуться в состояние покоя, необходимо выполнить отрицательную работу с той же величиной.

Нагревая вещество, он увеличивает среднюю кинетическую энергию своих молекул, и это повышает уровень его возбуждения. На молекулярном уровне теплопроводность происходит потому, что молекулы взаимодействуют друг с другом, обмениваясь кинетической энергией, не совершая глобальных движений вещества . Стоит отметить, что на макроскопическом уровне можно моделировать это явление с помощью закона Фурье .

Закон Фурье гласит, что теплопроводность несет пропорциональный поток за счет теплопередачи (процесс, посредством которого тепло распространяется в разных средах), в изотропной среде (пространстве, в котором физические свойства не связаны в направлении, в котором они рассматриваются), который пропорционален и противоположен градиенту температуры в этом направлении.

Формула закона Фурье гласит, что тепловой поток, возникающий на данной поверхности, измеренный с заданной единицей, равен теплопроводности по градиенту температуры внутри материала, умноженному на -1 .

Металлы являются хорошими теплопроводниками: по этой причине они используются в тех промышленных процедурах, где пытаются максимизировать передачу тепла. Другие материалы, такие как стекловолокно, имеют такую ​​низкую теплопроводность, что их используют в качестве изоляторов.

Теплопроводность определяется величиной, известной как коэффициент теплопроводности . Этот коэффициент в Международной системе единиц выражен в ваттах / (метр х Кельвин) . Это также может быть выражено в БТЕ / (час х фут х Фаренгейт) в англосаксонской системе и в килокалориях / (час х метр х Кельвин) в технической системе.

Рекомендуем