Co to jest przewodność cieplna:
Przewodność cieplna to a właściwości fizyczne materiałów lub korpusów, które decydują o zdolności do przenoszenia ciepła przez bezpośrednie przewodzenie i bez wymiany materiału.
Każda materia ma określoną przewodność cieplną, która charakteryzuje transport ciepła, który zawsze przepływa spontanicznie i od temperatury wyższej do niższej. Dlatego ciepło jest transportowane z jednego ciała do drugiego ciała, które ma niższą temperaturę.
Ciała składają się z atomów i cząsteczek, dlatego gdy jedno ciało jest gorące, jego atomy i cząsteczki poruszają się szybko i przenoszą energię do drugiego mniej gorącego ciała. Jest to ciągły transport energii do momentu osiągnięcia przez obiekt równowagi termicznej.
W związku z tym transport ciepła z jednej materii lub ciała do drugiego obejmuje również wymianę energii, w tym przypadku wytwarzana jest energia kinetyczna (energia, którą ciało posiada zgodnie z jego ruchem).
Istnieją jednak ciała lub materiały, których przewodność cieplna jest niska i powstaje odwrotna właściwość przewodności, którą jest oporność cieplna. Oznacza to, że im niższa przewodność cieplna, tym większa izolacja cieplna, na przykład metale mają wyższą przewodność elektryczną niż gazy.
Przewodność elektryczna
Przewodność elektryczna to zdolność ciał lub materiałów do przenoszenia energii elektrycznej z jednego ciała do drugiego. Wręcz przeciwnie, przewodnictwo cieplne przenosi ciepło.
Transport energii cieplnej
Napędowy: ciepło jest transportowane przez kontakt. Metale takie jak aluminium czy żelazo są doskonałymi przewodnikami ciepła.
Konwekcja: ciepło jest przekazywane przez kontakt z przenoszeniem tej samej materii, która emituje ciepło.
Promieniowanie: ciepło jest przekazywane przez fale elektromagnetyczne, takie jak ciepło docierające do Ziemi przez fale słoneczne.
Jednostka miary przewodności cieplnej
W międzynarodowym układzie jednostek przewodność cieplna jest mierzona w następujący sposób: W / (Km) (waty na kelwin i metr), co jest równoważne J / (s.K.m) (dżule na sekundę, kelwin i metr).
Przewodność cieplna jest reprezentowana przez grecką literę λ (lamda). Jednak w Stanach Zjednoczonych jest reprezentowana przez literę k.
Przewodność cieplna materiałów
Przewodność cieplna w metalach: metale są dobrymi przewodnikami ciepła, do najczęstszych należą aluminium, miedź i żelazo. Niektóre metale są również dobrymi przewodnikami ciepła i prądu.
Na przykład na oświetlonej kuchni stawia się patelnię aluminiową, która w bezpośrednim kontakcie z ogniem szybko się nagrzewa i pozwala na ugotowanie jakiejś potrawy.
Przewodność cieplna w cieczach: Ciecze są również dobrymi przewodnikami ciepła, ponieważ między cząsteczkami wody generowane są prądy łączne i w ten sposób cząsteczki zimne i gorące mieszają się, aż wszystkie mają taką samą temperaturę.
Na przykład, gdy zimną łyżeczkę włożymy do miski gorącej zupy, płyn podgrzeje sztućce w zależności od jego temperatury.
Przewodność cieplna w materiałach adiabatycznych: Są to materiały, których właściwości charakteryzują się tym, że są słabymi przewodnikami ciepła. Materiały te obejmują wełnę, drewno, papier, plastik, włókno szklane i korek.
Na przykład drewno działa jak izolator ciepła po umieszczeniu na uchwycie patelni lub garnków, aby uniknąć poparzenia rąk podczas trzymania tych gorących przedmiotów.
Również niektóre z tych materiałów są wykorzystywane do produkcji domów w celu utrzymania temperatury wewnętrznej i zapobieżenia ich gwałtownym zmianom. W sezonie zimowym izolatory te utrzymują stałą temperaturę wewnątrz domu.
