Таблица теплопроводность веществ: Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность.

Разное

Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность.

Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность. Коэффициент теплопроводности строительных материалов — таблица. Вариант для печати.

Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность.

Материал

Плотность (для сыпучих – насыпная плотность), кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/ (м*К)

Алюминий 2600-2700 203,5-221 растет с ростом плотности
Асбест 600 0,151
Асфальтобетон 2100 1,05
АЦП асбесто-цементные плиты 1800 0,35
Бетон см. также Железобетон 2300-2400 1,28-1,51 растет с ростом плотности
Битум 1400 0,27
Бронза 8000 64
Винипласт 1380 0,163
Вода при температурах выше 0 градусов С ~1000 ~0,6
Войлок шерстяной 300 0,047
Гипсокартон 800 0,15
Гранит 2800 3,49
Дерево, дуб — вдоль волокон 700 0,23
Дерево, дуб — поперек волокон 700 0,1
Дерево, сосна или ель — вдоль волокон 500 0,18
Дерево, сосна или ель — поперек волокон 500 0,10—0,15 растет с ростом плотности и влажности
ДСП, ОСП; древесно- или ориентированно-стружечная плита 1000 0,15
Железобетон 2500 1,69

Материал

Плотность (для сыпучих – насыпная плотность), кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/ (м*К)

Картон облицовочный 1000 0,18
Керамзит 200 0,1
Керамзит 800 0,18
Керамзитобетон 1800 0,66
Керамзитобетон 500 0,14
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000) 1200 0,35
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400) 1600 0,41
Кирпич красный глиняный 1800 0,56
Кирпич, силикатный 1800 0,7
Кладка из изоляционного кирпича 600 0,116—0,209 растет с ростом плотности
Кладка из обыкновенного кирпича 600–1700 0,384—0,698—0,814 растет с ростом плотности
Кладка из огнеупорного кирпича		 1840 1,05 (при 800—1100°С)
Краска масляная — 0,233
Латунь 8500 93
Лед при температурах ниже 0 градусов С 920 2,33
Линолеум 1600 0,33
Литье каменное 3000 0,698

Материал

Плотность (для сыпучих – насыпная плотность), кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/ (м*К)

Магнезия 85% в порошке 216 0,07
Медь 8500-8800 384-407 растет с ростом плотности
Минвата 100 0,056
Минвата 50 0,048
Минвата 200 0,07
Мрамор 2800 2,91
Накипь, водяной камень — 1,163—3,49 растет с ростом плотности
Опилки древесные
230		 0,070—0,093 растет с ростом плотности и влажности
Пакля сухая 150 0,05
Пенобетон 1000 0,29
Пенобетон 300 0,08
Пенопласт 30 0,047
Пенопласт ПВХ 125 0,052
Пенополистирол 100 0,041
Пенополистирол 150 0,05
Пенополистирол 40 0,038
Пенополистирол экструдированый 33 0,031
Пенополиуретан 32 0,023
Пенополиуретан 40 0,029
Пенополиуретан 60 0,035
Пенополиуретан 80 0,041
Пеностекло 400 0,11
Пеностекло 200 0,07
Песок сухой 1600 0,35
Песок влажный 1900
0,814
Полимочевина 1100 0,21
Полиуретановая мастика 1400 0,25
Полиэтилен 1500 0,3
Пробковая мелочь 160 0,047

Материал

Плотность (для сыпучих – насыпная плотность), кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/ (м*К)

Ржавчина (окалина) — 1,16
Рубероид, пергамин 600 0,17
Свинец 11400 34,9
Совелит 450 0,098
Сталь 7850 58
Сталь нержавеющая 7900 17,5
Стекло оконное 2500 0,698—0,814
Стеклянная вата (стекловата) 200 0,035—0,070 растет с ростом плотности
Текстолит 1380 0,244
Торфоплиты 220 0,064
Фанера клееная 600 0,12
Фаолит 1730 0,419
Чугун 7500 46,5—93,0
Шлаковая вата 250 0,076
Эмаль 2350

0,872—1,163

Металлы, теплопроводность таблица — Справочник химика 21


    Если теплопроводность не зависит от температуры, то, как видно из рис.
1-1, температура внутри стенки убывает по линейному закону от до 1 ,2- Теплошроводность различных веществ дается в приложении. Как видно из таблиц, среди твердых тел металлы обладают наилучшей теплопроводностью. Например, коэффициент теплопроводности чугуна равняется приблизительно А5 ккал/м — ч — град, меди— приблизительно 300 ккал/м-ч-град. Металлические сплавы имеют значительно более низкую теплопроводность, чем чистые металлы. Например, величины теплопроводности нержавеющей стали около 13,3 ккал/м-ч-град. Величины теплопроводности неметаллических веществ составляют приблизительно от 0,05 до 3 ккал/м-ч-град. [c.27]     Выбор материала ребра для обеспечения минимального веса. Пригодность различных материалов для изготовления ребер определяется многими факторами плотностью, теплопроводностью, технологией изготовления и т. п. В идеальном случае коэффициенты температурного расширения материалов ребра и трубы должны быть близкими материал ребра должен быть достаточно прочен при рабочей температуре и пластичен (чтобы он мог противостоять ударам и вибрациям), кроме того, он должен легко привариваться к металлу трубы.
Если материал обладает всеми перечисленными выше качествами, то он тем лучше, чем выше его теплопроводность и меньше плотность. Таким образом, отношение теплопроводности к плотности материала является хорошим критерием для сравнения различных материалов для ребер. Значения этого отношения приведены в таблице П2.2. Интересно отметить, что отношение й/р для меди (fe/p = 0,40) почти такое же, как для бериллия (fe/p -= 0,50). Однако медь более доступна, ее нетрудно паять, тогда как бериллий совершенно не сваривается, поэтому она оказывается предпочтительнее бериллия, хотя конструкция с медными ребрами будет иметь несколько больший вес. [c.263]
    При обычных условиях водород — самый легкий газ, почти в 15 раз легче воздуха. Водород имеет очень высокую теплопроводность, сравнимую по значению с теплопроводностью большинства металлов. В атмосфере водорода нагретое тело остывает в 6 раз быстрее, чем на воздухе. Причина такой высокой теплопроводности кроется в очень большой средней скорости теплового движения легких молекул водорода. Растворимость водорода в некоторых металлах очень велика. Например, в одном объеме палладия растворяется до 900 объемов водорода. Это свойство водорода используется для создания водородных аккумуляторов. Некоторые физические свойства водорода представлены в таблице 20. [c.98]

    Ориентировочные значения термических сопротивлений слоев загрязнений для некоторых видов омывающих сред представлены в таблице 5.52, а коэффициенты теплопроводности ряда металлов и сплавов — в таблице 5.53. [c.309]

    На рис. 5.8а показаны образцы всех, кроме самых редких, элементов, расположенных в соответствии с их положением в периодической системе. Сразу же бросается в глаза, что большинство элементов — металлы. Почти все они, за исключением расположенных в самой правой части периодической системы, характеризуются высокой отражательной способностью, серебристым блеском. Даже медь, золото и висмут, несмотря на окраску, имеют такой блеск. Все эти металлические элементы обладают также более высокой электро- и теплопроводностью и ковкостью, чем элементы из самой правой части таблицы Менделеева.  [c.188]

    Элементы, занимающие левую часть и центр периодической системы, являются металлами. В виде простых веществ они обладают характерными свойствами, называемыми металлическими свойствами— высокой электропроводностью и теплопроводностью, металлическим блеском, ковкостью и пластичностью (их можно ковать и тянуть из них проволоку). Элементы, занимающие правую часть таблицы,— неметаллы они не обладают металлическими свойствами. [c.124]

    Физические свойства никеля и ряда никелевых сплавов приведены в табл. 2.19, а их механические свойства—в табл. 2.20. Приведенные в таблицах данные заимствованы из публикаций фирм, производящих никелевые сплавы. Видно, что по сравнению с никелем сплавы обладают гораздо меньшей теплопроводностью и значительно более высоким электрическим сопротивлением. Как и сам никель, некоторые сплавы испытывают магнитное превращение, например сплав N1—Си. Монель 400 имеет температуру перехода, близкую к 0 С. Во всех случаях легирование существенно повышает предел текучести и предел прочности металла. По величине относительного удлинения деформируемые сплавы, как правило, лишь несколько уступают никелю, у литейных же сплавов (иллиум О, иллиум 98, иллиум В и хастеллой В) относительное удлинение гораздо меньше. Твердость отожженного деформируемого материала обычно бывает ниже НУ 200, а твердость литейных сплавов быстро возрастает с повышением содержания кремния. [c.136]

    В таблице в качестве общей характеристики переходных металлов побочных подгрупп приводятся значения р-10 при 0°. Наиболее высокой электро- и теплопроводностью обладают Ag, Си, Аи, КЬ, 1г, Со, №. Для металлов Hg, 8с, Ьа, У, Т1, 2г, Н , V, Ке, Мп и т. д. характерны высокое электросопротивление и плохая теплопроводность. [c.15]

    В таблицах 10. 3—10. 5 сравниваются удельное электросопротивление, удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности урана с этими же свойствами других, более широко известных металлов. Следует отметить, что в определенном интервале температур удельное электросопротивление урана примерно такое же, как и железа, свинца или никеля, но на порядок величины превышает удельное электросопротивление алюминия, меди или серебра. Эти данные надо иметь в виду при индукционном нагреве 0 307 [c.307]

    Из таблицы видно, что теплопроводность изменяется с температурой. Еще сильнее теплопроводность изменяется в зависимости от кристаллизации металла. Кристаллическая решетка зависит от химического состава металла, в котором часто имеются незначительные примеси других металлов, что снижает его теплопроводность (теплопроводность металлов и сплавов при различных температурах приведена в табл. 7). [c.254]

    Природа отдельного металла в конечном счете определяется зарядом ядра атома и структурой его электронной оболочки. Рассмотреть закономерное изменение всех свойств металлов в значительной мере помогает периодическая система элементов Менделеева. Так, при использовании таблицы Менделеева удается проследить изменение с увеличением атомного номера металла сверхпроводимости его, магнитных свойств, плотности, температур плавления и кипения, электропроводности, теплопроводности, твердости, изменение взаимодействий в системе металл — металл и др.  [c.123]

    В табл. 1 сопоставлены основные физические и механические константы для чистого титана, а также для железа, меди, алюминия, магния и никеля. Обращают внимание малая теплопроводность, небольшой коэффициент линейного расширения и высокое электросопротивление титана по сравнению с другими приведенными в таблице металлами, а также значительно более низкий модуль нормальной упругости, чем у железа и никеля. [c.5]


    Металлы относятся к числу наиболее прочных и долговечных конструкционных материалов. Как правило, они устойчивы к действию высоких температур (1000°С и выше). Превосходные теплопроводность и электрическая проводимость являются весьма ценными свойствами металлов, однако в определенных условиях могут быть и недостатками. Металлы и сплавы обладают разнообразными свойствами, зависящими от метода их получения. Свойства, указанные в табл. 222, относятся к материалам, получаемым наиболее распространенным методом. Данные таблицы заимствованы из различных источников, в том числе 5, 13, 14]. [c.425]

    Из данных таблицы видно, что на кинетические параметры весьма существенное влияние оказывает скорость нагрева смеси, при этом с увеличением скорости нагрева энергия активации возрастает тем значительнее, чем меньше реакционная способность карбоната. С повышением скорости нагрева увеличивается также и порядок реакции. Такое влияние скорости нагрева на кинетические параметры обусловлено недостаточной теплопроводностью смесей, в результате чего выравнивание температур эталона и пробы замедляется. Аналогичное явление наблюдается и в случае увеличения навески смеси (более 0,5 г). По мере уменьшения скорости нагрева максимум на кривой ДТГ размывается, а это, в свою очередь, приводит к погрешности при расчете кинетических параметров. Проведенные нами опыты на смесях карбонатов щелочных металлов с окисью железа показывают, что при изучении кинетики твердофазных гетерогенных процессов в каждом отдельном случае должны быть экспериментально лодобраны скорость нагрева смеси и величина навески, при которых обеспечивается удовлетворительный теплообмен между пробой и зоной нагрева.  [c.22]

    Металлические кристаллы и связь. Большинство элементов периодической таблицы Д.И.Менделеева относятся к металлам, которые характеризуются рядом особых свойств высокими электрической проводимостью (10 -10 См-м ) (табл. 4.5), теплопроводностью (от долей единиц до 4,2 Вт/(К см)), ковкостью и пластичностью, металлическим блеском и высокой отражательной споЬобног стью по отношению к свету. Эти специфические свойства металлов можно объяснить особым типом химической связи, получившей название металлической. [c.102]

    В таблице приведены результаты измерений теплопроводности. Видно, что при уменьшении толщины пленки воды от 1 до 0,05 мк теплопроводность изменяется от объемной 0,6 до 65 ет/молъ-град, что превышает объемную теплопроводность обычной воды на два порядка и оказывается близким к теплопроводности металлов. [c.192]

    Закон теплопроводности для жидкостей и газов такой же как и для твердых тел, только значения к в этом случае сравнительно малы. Так, например, при комнатной температуре значение й (ккал1час-м °С) составляет для неподвижной воды0,506, а для подвижного воздуха — 0,022, в то время как для меди к = = 330, а для 01Гнеупорного кирпича к = I. Коэффициенты теплопроводности расплавленных металлов [18] и растворов солей значительно выше, чем воды. В большинстве промышленных теплообменников, работающих с принудительной конвекцией жидкостей, теплопередача конвекцией существенно превышает передачу тепла теплопроводностью, следовательно, такие задачи не могут быть решены только при помощи таблиц теплопроводности жидкостей. Конвективный теплообмен рассмотрен в последующих главах. Однако при ламинарном течении вязких масел в трубах действие конвекции невелико и теплопроводность в этом случае играет основную роль. Через прозрачные газы, такие, как воздух, тепло может передаваться теплопроводностью, конвекцией и излучением. [c.47]

Теплопроводность строительных материалов — таблица утеплителей, сравнение

Процесс строительства любого жилого или промышленного объекта начинается с разработки проекта. В нем необходимо предусмотреть взаимное расположение всех элементов конструкции, а также учесть качество применяемых материалов. Все они обладают разными физическими характеристиками. В каждом случае производители предусматривают коэффициенты теплопроводности строительных материалов.

Благодаря знанию данного параметра быстрее проводится разработка и постройка зданий, обеспечивающих экономию ресурсов. Внутри помещений образуется приятный микроклимат не только зимой, но и летом. Часто в таком случае помогает таблица теплопроводности материалов. В нее входят наиболее популярные строительные компоненты.

Определение базового понятия

Теплопроводность строительных материалов характеризуется возможностью перераспределения энергии от более теплых частиц к более прохладным участкам. Перераспределение будет происходить до тех пор, пока не сформируется тепловой баланс. Фактически на всех участках конструкции будет единая температура.

Явление имеет актуальность для всех ограждающих элементов домостроения, которыми являются:

  • наружные стены;
  • внутренние перегородки;
  • пол;
  • крыша;
  • потолок и другие перекрытия.

Теплопроводность утеплителей определяется временем, в течение которого за счет теплопередачи температурные условия внутри здания станут соответствовать условиям снаружи. Оптимальным является наиболее продолжительный процесс, растянутый на длительный временной интервал. В таком случае за счет применяемых материалов и фактур удастся оптимизировать расходы на эксплуатацию.

Сравнение показателей теплосбережения разных стройматериалов

Определяя, например, теплопроводность пенополистирола или каких-либо экструдированных его разновидностей, необходимо знать, что данный параметр позволяет определять какое количество тепловой энергии за установленную единицу времени проходит сквозь единицу поверхности. Применяется исчисление Вт/(м*градус). Соответственно, чем численное значение больше, тем эффективнее проводится тепло через указанное вещество, а все процессы, связанные с теплообменом станут проходить быстрее.

Создавая проект дома, бани, гаража или иной бытовой постройки, нужно самостоятельно учитывать данный фактор. При этом подбирать утеплители необходимо с минимальными значениями проводимости тепла.

Некоторые примеры практического применения

Практическая ценность такого знания заключается в том, чтобы сравнивать разные материалы всевозможной толщины с другими, определяя оптимальные параметры. Так теплопроводность пенопласта 50 мм в сравнении с кирпичной двухрядной кладкой будет примерно равной. Это значит, для того чтобы создать стену из кирпича сопоставимую с 10 см пенопласта, необходимо выкладывать ее в 4 кирпича, что является весьма затратным и нерациональным по использованию ресурсов.

Коэффициент теплопроводности кирпичей

Для сухой сосны коэффициент передачи тепла равен 0,17 Вт(м*град), а для пенобетона значение – 0,18, что является весьма близким. В таком случае оба вещества способны хранить тепло с идентичной способностью. Необходимо учитывать не только фактуру сырья, из которого изготовлена Важно! термическая отделка, но и его форму.

Примером служит разница пустотелого и полнотелого кирпича. В первом случае коэффициент составит 0,55, а во втором – 0,80 Вт(м*град). Наличие воздушной прослойки внутри блоков позволило почти в полтора раза повысить эффективность термоизоляции.

На практике опытные строители с успехом комбинируют различные материалы, используя их позитивные качества. Когда дом выложен из прочного кирпича, то для его утепления можно задействовать пенопласт. Его применяют снаружи и внутри здания, создавая многослойную конструкцию. Строители любят монтировать пенополистирол, так как он имеет один из минимальных коэффициентов, составляющий 0,03 Вт(м*град).

Взамен дорогим и долго строящимся домам из кирпичной кладки, приходят более прогрессивные технологии. Даже еще недавно популярные монолитные либо панельно-каркасные постройки уходят в прошлое. Их место занимают  здания из ячеистого бетона. Он обладает показателями, сопоставимыми с характеристиками древесины. Стены не подвергаются сквозному промерзанию даже во время лютых морозов.

Шкала толщины стройматериалов при идентичных коэффициентах

Актуальный принцип применяется во время возведения каркасных легких домов, также его задействуют при возведении коттеджей, крупных складов, загородных супер- и мегамаркетов, всевозможных промышленных построек. При соблюдении технологии возведенное подобным образом здание из современных строительных материалов с минимальным коэффициентом проводимости можно эксплуатировать в различных климатических условиях.

Для щитовых конструкций формируют заготовки из листов OSB, между которыми крепится минвата или экструдированный пенополистирол. Такие стены вполне справляются с функцией по созданию комфортного микроклимата внутри помещения.

ВИДЕО: Как сделать теплотехнический расчет дома

Что может повлиять на изменение характеристик

На коэффициент теплопроводности могут оказывать влияние разные технологические факторы:

Пористость

Образуемые технологические пустоты внутри базового вещества не допускают однородности фактуры. В процессе прохода тепловой струи часть энергии передается в газовые пустоты. Так как установлено, что сухой воздух имеет коэффициент 0,02 Вт(м*град), то чем больше в фактуре пустот, тем будет больше понижаться коэффициент передачи тепловой энергии.

Пористый камень

Размеры пор

Наибольшей эффективностью обладают малые замкнутые поры. За счет них существенно снижается скорость теплового потока. Для случаев с крупными порами необходимо добавлять явление перемещение тепла при помощи конвекции.

Плотность материала

Высокое значение данного показателя характеризуется достаточно близким расположением частиц внутри вещества. Таким образом между его составляющими тепло перемещается достаточно быстро. Для определения зависимости между плотностью и теплопроводностью используются специальные справочники.

Уровень влажности

Необходимо учитывать, что вода в чистом виде обладает теплопроводностью со значением 0,6 Вт/(м*град). Когда утеплитель промокает, то это значит, что на место воздушных ячеек проникает влага. Так как воздух имеет коэффициент 0,02, а вода 0,6, то структура теряет изоляционные свойства пропорционально степени увлажнения. Часто эта зависимость не линейная, а экспоненциальная.

Температура окружающей среды

Также оказывает влияние на итоговое значение. Для расчета берется формула λ=λо*(1+b*t), в которой под λо подразумевается коэффициент теплопроводности при нулевой температуре, b – определенная справочная величина термокоэффициента, а t – действующее значение в градусах Цельсия.

Имеет значение и то, где установлен утеплитель, чтобы увеличить или уменьшить показатели паропроницаемости и проводимости тепла

Чтобы обеспечить правильные параметры по теплоизоляции для здания, необходимо соблюдать действующие нормативные акты, к которым относятся следующие:

  • СП 23-101-2004 – используются в процессе создания проектов тепловой защиты;
  • СНиП23-01-99 – устанавливают параметры строительной климатологии;
  • СНиП 23-02-2003 – необходимы при актуальных расчетах термической защиты зданий.

Таблица теплопроводности строительных материалов

ВИДЕО: Из чего стоит дом построить

Удельная теплоемкость вещества — формулы, определение, обозначение

Нагревание и охлаждение

Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.

Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.

Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты. При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.

  • Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.

Виу-виу-виу! Внимание!

Обнаружено новое непонятное слово — теплопередача.
Минуточку, давайте закончим с количеством теплоты.

В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:

Нагревание

Q = cm(tконечная — tначальная)

Охлаждение

Q = cm(tначальная — tконечная)

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

m — масса [кг]

tконечная — конечная температура [˚C]

tначальная — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.

А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.

Виды теплопередачи

  • Теплопередача — это физический процесс передачи тепловой энергии от более нагретого тела к менее нагретому.

Здесь все совсем несложно, их всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.

Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.

Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.

Конвекция

Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.

Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.


Излучение

Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.

Если мы греемся у камина, то получаем тепло конвекцией или излучением?🤔

Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.

Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета

Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:

Нагревание

Q = cm(tконечная — tначальная)

Охлаждение

Q = cm(tначальная — tконечная)

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

m — масса [кг]

tконечная — конечная температура [˚C]

tначальная — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость. По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.

С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:

Удельная теплоемкость вещества

c= Q/m(tконечная — tначальная)

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

m — масса [кг]

tконечная — конечная температура [˚C]

tначальная — начальная температура [˚C]

Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:

Удельная теплоемкость вещества

c= C/m

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

C — теплоемкость вещества [Дж/˚C]

m — масса [кг]

Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же. Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела

Q = C(tконечная — tначальная)

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

m — масса [кг]

tконечная — конечная температура [˚C]

tначальная — начальная температура [˚C]

Таблица удельных теплоемкостей

Удельная теплоемкость — табличная величина. Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.

Газы

C, Дж/(кг·К)

Азот N2

1051

Аммиак Nh4

2244

Аргон Ar

523

Ацетилен C2h3

1683

Водород h3

14270

Воздух

1005

Гелий He

5296

Кислород O2

913

Криптон Kr

251

Ксенон Xe

159

Метан Ch5

2483

Неон Ne

1038

Оксид азота N2O

913

Оксид азота NO

976

Оксид серы SO2

625

Оксид углерода CO

1043

Пропан C3H8

1863

Сероводород h3S

1026

Углекислый газ CO2

837

Хлор Cl

520

Этан C2H6

1729

Этилен C2h5

1528

Металлы и сплавы

C, Дж/(кг·К)

Алюминий Al

897

Бронза алюминиевая

420

Бронза оловянистая

380

Вольфрам W

134

Дюралюминий

880

Железо Fe

452

Золото Au

129

Константан

410

Латунь

378

Манганин

420

Медь Cu

383

Никель Ni

443

Нихром

460

Олово Sn

228

Платина Pt

133

Ртуть Hg

139

Свинец Pb

128

Серебро Ag

235

Сталь стержневая арматурная

482

Сталь углеродистая

468

Сталь хромистая

460

Титан Ti

520

Уран U

116

Цинк Zn

385

Чугун белый

540

Чугун серый

470

Жидкости

Cp, Дж/(кг·К)

Азотная кислота (100%-ная) Nh4

1720

Бензин

2090

Вода

4182

Вода морская

3936

Водный раствор хлорида натрия (25%-ный)

3300

Глицерин

2430

Керосин

2085…2220

Масло подсолнечное рафинированное

1775

Молоко

3906

Нефть

2100

Парафин жидкий (при 50С)

3000

Серная кислота (100%-ная) h3SO4

1380

Скипидар

1800

Спирт метиловый (метанол)

2470

Спирт этиловый (этанол)

2470

Топливо дизельное (солярка)

2010

Задача

Какое твердое вещество массой 2 кг можно нагреть на 10 ˚C, сообщив ему количество теплоты, равное 7560 Дж?

Решение:

Используем формулу для нахождения удельной теплоемкости вещества:

c= Q/m(tконечная — tначальная)

Подставим значения из условия задачи:

c= 7560/2*10 = 7560/20 = 378 Дж/кг*˚C

Смотрим в таблицу удельных теплоемкостей для металлов и находим нужное значение.

Металлы и сплавы

C, Дж/(кг·К)

Алюминий Al

897

Бронза алюминиевая

420

Бронза оловянистая

380

Вольфрам W

134

Дюралюминий

880

Железо Fe

452

Золото Au

129

Константан

410

Латунь

378

Манганин

420

Медь Cu

383

Никель Ni

443

Нихром

460

Олово Sn

228

Платина Pt

133

Ртуть Hg

139

Свинец Pb

128

Серебро Ag

235

Сталь стержневая арматурная

482

Сталь углеродистая

468

Сталь хромистая

460

Титан Ti

520

Уран U

116

Цинк Zn

385

Чугун белый

540

Чугун серый

470

Ответ: латунь

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов в таблицах

 

Любое строительство независимо от его размера всегда начинается с разработки проекта. Его цель – спроектировать не только внешний вид будущего строения, еще и просчитать основные теплотехнические характеристики. Ведь основной задачей строительства считается сооружение прочных, долговечных зданий, способных поддерживать здоровый и комфортный микроклимат, без лишних затрат на отопление. Несомненную помощь при выборе сырья, используемого для возведения постройки, окажет таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты.

Тепло в доме напрямую зависит от коэффициента теплопроводности строительных материалов.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 628
Источник: http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov

Разделы статьи

Теплопроводность: понятие и теория

Теплопроводность представляет собой процесс перемещения тепловой энергии от прогретых частей к холодным. Обменные процессы происходят до полного равновесия температурного значения.

Комфортный микроклимат в доме зависит от качественной теплоизоляции всех поверхностей

Процесс теплопередачи характеризуется промежутком времени, в течение которого выравниваются температурные значения. Чем больше времени проходит, тем ниже теплопроводность строительных материалов, свойства которых отображает таблица. Для определения данного показателя применяется такое понятие как коэффициент теплопроводности. Он определяет, какое количество тепловой энергии проходит через единицу площади определенной поверхности. Чем данный показатель больше, тем с большей скоростью будет остывать здание. Таблица теплопроводности нужна при проектировании защиты постройки от теплопотерь. При этом можно снизить эксплуатационный бюджет.

Потери тепла на разных участках постройки будут отличаться

Полезный совет! При постройке домов стоит использовать сырье с минимальной проводимостью тепла.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1095
Источник: https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1952
Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше  (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала /Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)

В сухом состоянииПри нормальной влажностиПри повышенной влажности
Войлок шерстяной0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м30,0360,0420,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м30,0350,0410,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м30,0360,0420,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м30,0370,0430,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м30,0380,0450,048
Стекловата 15 кг/м30,0460,0490,055
Стекловата 17 кг/м30,0440,0470,053
Стекловата 20 кг/м30,040,0430,048
Стекловата 30 кг/м30,040,0420,046
Стекловата 35 кг/м30,0390,0410,046
Стекловата 45 кг/м30,0390,0410,045
Стекловата 60 кг/м30,0380,0400,045
Стекловата 75 кг/м30,040,0420,047
Стекловата 85 кг/м30,0440,0460,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)0,0290,0300,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м30,140,220,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м30,110,140,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м30,150,280,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м30,130,220,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м30,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м30,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м30,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м30,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м30,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м30,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м30,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м30,073
Эковата0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м30,0290,0310,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м30,0350,0360,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м30,0410,0420,04
Пенополиэтилен сшитый0,031-0,038
Вакуум0
Воздух +27°C. 1 атм0,026
Ксенон0,0057
Аргон0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)0,014-0,021
Шлаковата0,05
Вермикулит0,064-0,074
Вспененный каучук0,033
Пробка листы 220 кг/м30,035
Пробка листы 260 кг/м30,05
Базальтовые маты, холсты0,03-0,04
Пакля0,05
Перлит, 200 кг/м30,05
Перлит вспученный, 100 кг/м30,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м30,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м30,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м30,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м30,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м30,078
Пробка техническая, 50 кг/м30,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП , СП , СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 3533
Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается наибольшими показателями теплопроводности, но именно его применяют для постройки стен, перекрытий, прочих ограждений. Согласно таблице теплопроводности строительных материалов, при возведении стен из железобетона, для низкого теплообмена с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В таком случае строение получится огромным, громоздким и потребует немалых затрат.

Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Поэтому при возведении постройки следует отдельное внимание уделять дополнительным теплоизолирующим материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании подобного низкопроводного сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.

Нужно знать! У теплоизоляционных материалов значения показателя теплопроводности минимальны.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1066
Источник: http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov

Эффективность многослойных конструкций

Плотность и теплопроводность

В настоящее время нет такого строительного материала, высокая несущая способность которого сочеталась бы с низкой теплопроводностью. Строительство зданий по принципу многослойных конструкций позволяет:

  • соответствовать расчётным нормам строительства и энергосбережения;
  • оставлять размеры ограждающих конструкций в пределах разумного;
  • уменьшить материальные затраты на строительство объекта и его обслуживание;
  • добиться долговечности и ремонтопригодности (например, при замене одного листа минеральной ваты).

Комбинация конструкционного материала и теплоизоляционного позволяет обеспечить прочность и снизить потерю тепловой энергии до оптимального уровня. Поэтому при проектировании стен при расчётах учитывается каждый слой будущей ограждающей конструкции.

Важно также учитывать плотность при строительстве дома и при его утеплении.

Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух.

Расчёт толщины стен и утеплителя

Расчёт толщины стены зависит от следующих показателей:

  • плотности;
  • расчётной теплопроводности;
  • коэффициента сопротивления теплопередачи.

Согласно установленных норм, значение показателя сопротивления теплопередачи наружных стен должно быть не менее 3,2λ Вт/м •°С.

 

Значения таблиц теплопроводности строительных материалов применяются при расчётах:

  • теплоизоляции фасадов;
  • общестроительной изоляции;
  • изоляционных материалов при устройстве кровли;
  • технической изоляции.

Задача выбора оптимальных материалов для строительства, конечно же, подразумевает более комплексный подход. Однако даже такие простые расчёты уже на первых этапах проектирования позволяют определить наиболее подходящие материалы и их количество.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 2577
Источник: https://kotel.guru/uteplenie/dom/koefficienty-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov-v-tablicah.html

Коэффициент теплопроводности строительных материалов: как применяется на практике и таблица

Практические значение коэффициента – это правильно проведенный расчет толщины несущих конструкций с учетом используемых утеплителей. Необходимо отметить, что возводимое здание – это несколько ограждающих конструкций, через которые происходит утечка тепла. И у каждой их них свой процент теплопотерь.

  • через стены уходит до 30% тепловой энергии общего расхода.
  • Через полы – 10%.
  • Через окна и двери – 20%.
  • Через крышу – 30%.

Теплопотери дома

То есть, получается так, что если неправильно рассчитать теплопроводность всех ограждений, то проживающим в таком доме людям придется довольствоваться лишь 10% тепловой энергии, которое выделяет отопительная система. 90% – это, как говорят, выброшенные на ветер деньги.

 

 

“Идеальный дом должен быть построен из теплоизоляционных материалов, в котором все 100% тепла будут оставаться внутри. Но по таблице теплопроводности материалов и утеплителей вы не найдете тот идеальный стройматериал, из которого можно было бы возвести такое сооружение. Потому что пористая структура – это низкие несущие способности конструкции. Исключением может быть древесина, но и она не идеал.”

Стена из бревен – одна из самых утепленных

Поэтому при строительстве домов стараются использовать разные строительные материалы, дополняющие друг друга по теплопроводности. При этом очень важно соотносить толщину каждого элемента в общей строительной конструкции. В этом плане идеальным домом можно считать каркасный. У него деревянная основа, уже можно говорить о теплом доме, и утеплители, которые закладываются между элементами каркасной постройки. Конечно, с учетом средней температуры региона придется точно рассчитать толщину стен и других ограждающих элементов. Но, как показывает практика, вносимые изменения не столь значительны, чтобы можно было бы говорить о больших капитальных вложениях.

Устройство каркасного дома в плане его утепления

Рассмотрим несколько часто используемых строительных материалов и проведем сравнение их теплопроводность по толщине.

Теплопроводность кирпича: таблица по разновидностям

ФотоВид кирпичаТеплопроводность, Вт/м*К

Керамический полнотелый0,5-0,8
Керамический щелевой0,34-0,43
Поризованный0,22
Силикатный полнотелый0,7-0,8
Силикатный щелевой0,4
Клинкерный0,8-0,9

Тепловая проводимость кирпичной кладки при разнице температуры в 10°С

Теплопроводность дерева: таблица по породам

Порода дереваБерезаДуб поперек волоконДуб вдоль волоконЕльКедрКленЛиственница

Теплопроводность, Вт/м С0,150,20,40,110,0950,190,13

Порода дереваЛипаПихтаПробковое деревоСосна поперек волоконСосна вдоль волоконТополь

Теплопроводность, Вт/м С0,150,150,0450,150,40,17

Коэффициент теплопроводности пробкового дерева самый низкий из всех пород древесины. Именно пробка часто используется в качестве теплоизоляционного материала при проведении утеплительных мероприятий.

У древесины теплопроводность ниже, чем у бетона и кирпича

Теплопроводность металлов: таблица

Данный показатель у металлов изменяется с изменением температуры, в которой они применяются. И здесь соотношение такое – чем выше температура, тем ниже коэффициент. В таблице покажем металлы, которые используются в строительной сфере.

Вид металлаСтальЧугунАлюминийМедь

Теплопроводность, Вт/м С4762236328

Теперь, что касается соотношения с температурой.

  • У алюминия при температуре -100°С теплопроводность составляет 245 Вт/м*К. А при температуре 0°С – 238. При +100°С – 230, при +700°С – 0,9.
  • У меди: при -100°С –405, при 0°С – 385, при +100°С – 380, а при +700°С – 350.

Тепловая проводимость у меди выше, чем у стали почти в семь раз

Таблица теплопроводности других материалов

В основном нас будет интересовать таблица теплопроводности изоляционных материалов. Необходимо отметить, что если у металлов данный параметр зависит от температуры, то у утеплителей от их плотности. Поэтому в таблице будут расставлены показатели с учетом плотности материалом.

Теплоизоляционный материалПлотность, кг/м³Теплопроводность, Вт/м*К

Минеральная вата (базальтовая)500,048
1000,056
2000,07
Стекловата1550,041
2000,044
Пенополистирол400,038
1000,041
1500,05
Пенополистирол экструдированный330,031
Пенополиуретан320,023
400,029
600,035
800,041

И таблица теплоизоляционных свойств строительных материалов. Основные из них уже рассмотрены, обозначим те, которые в таблицы не вошли, и которые относятся к категории часто используемых.

Строительный материалПлотность, кг/м³Теплопроводность, Вт/м*К

Бетон24001,51
Железобетон25001,69
Керамзитобетон5000,14
Керамзитобетон18000,66
Пенобетон3000,08
Пеностекло4000,11

Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

Всем известно, что воздух, если его оставить внутри строительного материала или между слоями стройматериалов, это великолепный утеплитель. Почему так происходит, ведь сам воздух, как таковой, не может сдерживать тепло. Для этого надо рассмотреть саму воздушную прослойку, огражденную двумя слоями стройматериалов. Один из них соприкасается с зоной положительных температур, другой с зоной отрицательный.

Воздушная прослойка между внешней облицовкой и теплоизоляционным слоем

Тепловая энергия движется от плюса к минусу, и встречает на своем пути слой воздуха. Что происходит внутри:

  1. Конвекция теплого воздуха внутри прослойки.
  2. Тепловое излучение от материала с плюсовой температурой.

Поэтому сам тепловой поток – это сумма двух факторов с добавлением теплопроводности первого материала. Необходимо сразу отметить, что излучение занимает большую часть теплового потока. Сегодня все расчеты теплосопротивления стен и других несущих ограждающих конструкций проводят на онлайн-калькуляторах. Что касается воздушной прослойки, то такие расчеты провести сложно, поэтому берутся значения, которые в 50-х годах прошлого столетия были получены лабораторными исследованиями.

Воздушная прослойка внутри стены

В них четко оговаривается, что если разница температур стен, ограниченных воздухом, составляет 5°С, то излучение возрастает с 60% до 80%, если увеличить толщину прослойки с 10 до 200 мм. То есть, общий объем теплового потока остается тот же, излучение вырастает, а значит, теплопроводность стены падает. И разница значительная: с 38% до 2%. Правда, возрастает конвекция с 2% до 28%. Но так как пространство замкнутое, то движение воздуха внутри него никак не действует на внешние факторы.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 6383
Источник: https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov

Особенности теплопроводности готового строения

Планируя проект будущего дома, нужно обязательно учесть возможные потери тепловой энергии. Большая часть тепла уходит через двери, окна, стены, крышу и полы.

В многоквартирных домах потери тепла будут отличаться по сравнению с частным строением

Если не выполнять расчеты по теплосбережению дома, то в помещении будет прохладно. Рекомендуется постройки из кирпича, бетона и камня дополнительно утеплять.

Утепление построек из бетона или камня повышает комфортные условия внутри здания

Полезный совет! Перед тем как утеплять жилище, необходимо продумать качественную гидроизоляцию. При этом даже повышенная влажность не повлияет на особенности теплоизоляции в помещении.

Разновидности утепления конструкций

Теплое здание получится при оптимальном сочетании конструкции из прочных материалов и качественного теплоизолирующего слоя. К подобным сооружениям можно отнести следующие:

Монтажные работы по утеплению каркасного сооружения требуют использования дополнительных конструктивных элементов

  • здание из стандартных материалов: шлакоблоков или кирпича. При этом утепление часто проводится по наружной стороне.

Особенности монтажа теплоизолирующего материала с внутренней стороны

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1212
Источник: https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html

Расчет толщины стены по теплопроводности вручную по формулам или калькулятором

Рассчитать толщину стены не так просто. Для этого нужно сложить все коэффициенты теплопроводности материалов, которые были использованы для сооружения стены. К примеру, кирпич, штукатурный раствор снаружи, плюс наружная облицовка, если такая будет использоваться. Внутренние выравнивающие материалы, это может быть все та же штукатурка или гипсокартонные листы, другие плитные или панельные покрытия. Если есть воздушная прослойка, то учитывают и ее.

Толщина стен из разных стройматериалов с одинаковым тепловым сопротивлением

Есть так называемая удельная теплопроводность по регионам, которую берут за основу. Так вот расчетная величина не должна быть больше удельной. В таблице ниже по городам дана удельная тепловая проводимость.

РегионМоскваСанкт-ПетербургРостовСочи

Теплопроводность3,143,182,752,1

То есть, чем южнее, тем общая теплопроводность материалов должна быть меньше. Соответственно, можно уменьшать и толщину стены. Что касается онлайн-калькулятора, то предлагаем ниже посмотреть видео, на котором разбирается, как правильно пользоваться таким расчетным сервисом.

 

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1313
Источник: https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov

Кол-во блоков: 10 | Общее кол-во символов: 19759
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 5485 (28%)
  2. https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 7696 (39%)
  3. https://kotel.guru/uteplenie/dom/koefficienty-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov-v-tablicah.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2577 (13%)
  4. https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2307 (12%)
  5. http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1694 (9%)

Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов

Теплопроводность — k — это количество тепла, передаваемого за счет единичного температурного градиента в единицу времени в установившихся условиях в направлении, нормальном к поверхности единицы площади. Теплопроводность — k — используется в уравнении Фурье.

9 0038190 9003 8 0-25
Металл, металлический элемент или сплав Температура
— t —
( o C)

Теплопроводность
— k —
(Вт / м K)
Алюминий-73 237
« 0 236
» 127 240
« 327 232
« 527 220
Алюминий — дюралюминий (94-96% Al, 3-5% Cu, следы Mg) 20 164
Алюминий — силумин (87% Al, 13% Si) 20 164
Алюминиевая бронза 0-25 70
Алюминиевый сплав 3003, прокат 0-25
Алюминиевый сплав 2014.отожженный 0-25 190
Алюминиевый сплав 360 0-25 150
Сурьма-73 30,2
« 0 25,5
« 127 21,2
» 327 18,2
« 527 16,8
Бериллий -73 301
» 0 218
« 127 161
» 327 126
« 527 107
» 727 89
« 927 73
Бериллиевая медь 25 80
Висмут-73 9.7
« 0 8,2
Бор-73 52,5
» 0 31,7
« 127 18,7
« 327 11,3
» 527 8,1
« 727 6,3
» 927 5.2
Кадмий-73 99,3
« 0 97,5
» 127 94,7
Цезий-73 36,8
« 0 36,1
Хром-73 111
» 0 94,8
« 127 87.3
« 327 80,5
» 527 71,3
« 727 65,3
» 927 62,4
Кобальт -73 122
« 0 104
» 127 84,8
Медь-73 413
« 0 401
« 127 392
» 327383
« 527 371
» 727 357
« 927 342
Медь электролитическая (ETP) 0-25 390
Медь — Адмиралтейская латунь 20 111
Медь — алюминиевая бронза (95% Cu, 5% Al) 20 83
Медь — Бронза (75% Cu, 25% Sn) 20 26
Медь — латунь (желтая латунь) (70% Cu, 30% Zn) 20 111
Медь — патронная латунь (UNS C26000) 20 120
Медь — константан (60% Cu, 40% Ni) 20 22.7
Медь — немецкое серебро (62% Cu, 15% Ni, 22% Zn) 20 24,9
Медь — фосфористая бронза (10% Sn, UNS C52400) 20 50
Медь — Красная латунь (85% Cu, 9% Sn, 6% Zn) 20 61
Мельхиор 20 29
Германий-73 96,8
« 0 66.7
« 127 43,2
» 327 27,3
« 527 19,8
» 727 17,4
» 927 17,4
Золото-73 327
« 0 318
» 127 312
« 327 304
« 527 292
» 727 278
« 927 262
Гафний-73 24.4
« 0 23,3
» 127 22,3
« 327 21,3
» 527 20,8
» 727 20,7
« 927 20,9
Hastelloy C 0-25 12
Инконель 21-100 15
Инколой 0-100 12
Индий-73 89.7
« 0 83,7
» 127 75,5
Иридий-73 153
« 0 148
« 127 144
» 327 138
« 527 132
» 727 126
« 927 120
Железо-73 94
« 0 83.5
« 127 69,4
» 327 54,7
« 527 43,3
» 727 32,6
» 927 28,2
Железо — литье 20 52
Железо — перлитное с шаровидным графитом 100 31
Кованое железо 20 59
Свинец-73 36.6
« 0 35,5
» 127 33,8
« 327 31,2
Химический свинец 0-25 35
Сурьма свинец (твердый свинец) 0-25 30
Литий-73 88,1
« 0 79.2
« 127 72,1
Магний-73 159
» 0 157
« 127 153
« 327 149
» 527 146
Магниевый сплав AZ31B 0-25 100
Марганец-73 7.17
« 0 7,68
Ртуть-73 28,9
Молибден-73 143
» 0 139
« 127 134
» 327 126
« 527 118
» 727 112
« 927 105
Монель 0-100 26
Никель-73 106
« 0 94
» 127 80.1
« 327 65,5
» 527 67,4
« 727 71,8
» 927 76,1
Никель — Кованые 0-100 61-90
Мельхиор 50-45 (константан) 0-25 20
Ниобий (колумбий)-73 52.6
« 0 53,3
» 127 55,2
« 327 58,2
» 527 61,3
» 727 64,4
« 927 67,5
Осмий 20 61
Палладий 75.5
Платина-73 72,4
« 0 71,5
» 127 71,6
« 327 73,0
« 527 75,5
» 727 78,6
» 927 82,6
Плутоний 20 8.0
Калий-73 104
« 0 104
» 127 52
Красная латунь 0-25 160
Рений-73 51
« 0 48,6
» 127 46,1
« 327 44.2
« 527 44,1
» 727 44,6
« 927 45,7
Родий-73 154
« 0 151
» 127 146
« 327 136
» 527 127
« 727 121
« 927 115
Рубидий-73 58.9
« 0 58,3
Селен 20 0,52
Кремний-73 264
» 0 168
« 127 98,9
» 327 61,9
« 527 42,2
» 727 31.2
« 927 25,7
Серебро-73 403
» 0 428
« 127 420
« 327 405
» 527 389
« 727 374
» 927 358
Натрий-73 138
« 0 135
Припой 50-50 0-25 50
Сталь — углерод, 0.5% C 20 54
Сталь — углеродистая, 1% C 20 43
Сталь — углеродистая, 1,5% C 20 36
« 400 36
« 122 33
Сталь — хром, 1% Cr 20 61
Сталь — хром, 5% Cr 20 40
Сталь — хром, 10% Cr 20 31
Сталь — хромоникель, 15% Cr, 10% Ni 20 19
Сталь — хромоникель, 20% Cr , 15% Ni 20 15.1
Сталь — Hastelloy B 20 10
Сталь — Hastelloy C 21 8,7
Сталь — никель, 10% Ni 20 26
Сталь — никель, 20% Ni 20 19
Сталь — никель, 40% Ni 20 10
Сталь — никель, 60% Ni 20 19
Сталь — хром никель, 80% никель, 15% никель 20 17
Сталь — хром никель, 40% никель, 15% никель 20 11.6
Сталь — марганец, 1% Mn 20 50
Сталь — нержавеющая, тип 304 20 14,4
Сталь — нержавеющая, тип 347 20 14,3
Сталь — вольфрам, 1% W 20 66
Сталь — деформируемый углерод 0 59
Тантал-73 57.5
« 0 57,4
» 127 57,8
« 327 58,9
» 527 59,4
» 727 60,2
« 927 61
Торий 20 42
Олово-73 73.3
« 0 68,2
» 127 62,2
Титан-73 24,5
« 0 22,4
« 127 20,4
» 327 19,4
« 527 19,7
» 727 20.7
« 927 22
Вольфрам-73 197
» 0 182
« 127 162
« 327 139
» 527 128
« 727 121
» 927 115
Уран -73 25.1
« 0 27
» 127 29,6
« 327 34
» 527 38,8
» 727 43,9
« 927 49
Ванадий-73 31,5
» 0 31.3
« 427 32,1
» 327 34,2
« 527 36,3
» 727 38,6
» 927 41,2
Цинк-73 123
« 0 122
» 127 116
« 327 105
Цирконий-73 25.2
« 0 23,2
» 127 21,6
« 327 20,7
» 527 21,6
» 727 23,7
« 927 25,7

Сплавы — температура и теплопроводность

Температура и теплопроводность для

  • Hastelloy A
  • Инконель
  • Navarich
  • Advance
  • Монель

Сплавы:

Теплопроводность обычных металлов и сплавов

Теплопроводность обычных металлов, сплавов и материалов

Таблица содержания теплопередачи
Свойства металлов — теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость

В этой таблице приведены типичные значения термической стойкости некоторых обычных промышленных металлов и сплавов.

Значения относятся к температуре окружающей среды (от 0 до 25 ° C).

Все значения следует рассматривать как типовые, поскольку эти свойства зависят от конкретного типа сплава, термообработки и других факторов. Значения для конкретных аллотов могут сильно различаться.

Теплопроводность обычных металлов

Имя

Теплопроводность
Вт / см K

Теплопроводность
Вт / м K

Чугун

0.7

AISI-SAE 1020

0,52

Нержавеющая сталь марки 304

0,15

Серый чугун

0,47

Хастеллой C

0,12

Инконель

0,15

Чистый алюминий

237

Алюминиевый сплав 3003, прокат

1.9

Алюминиевый сплав 2014, отожженный

1,9

Алюминиевый сплав 360

9,8

Медь электролитическая (ETP)

3,9

Желтая латунь (высокая латунь)

22,3

Алюминиевая бронза

0.7

Бериллий

218

Бериллий Медь 25

1.20.8

Купроникель 30%

0,3

Красная латунь, 85%

1,6

Латунь

109

Сурьма свинец (жесткий свинец)

0.35

Припой 50-50

0,5

Магниевый сплав AZ31B

1.0

Свинец

35,3

Серебро

429

Монель

0,3

Золото

318

Никель (технический)

0.9

Мельхиор 55-45 (константан)

0,2 ​​

Титан (коммерческий)

1,8

Цинк (технический)

1,1

Цирконий (технический)

0,2 ​​

Цемент

0.29

Эпоксидная смола (с диоксидом кремния)

0,30

Резина

0,16

Epoxt (без заливки)

0,59

Термопаста

0,8 — 3

Термоэпоксид

1–7

Стекло

1.1

Почва

1,5

Песчаник

2,4

Алмаз

900-2320

Асфальт

0,75

Бальза

0,048

Никель-хромовая сталь

16,4

Кориан

1.06

Стекловолокно

0,04

Гранит

1,65 — 3,9

Пенополистирол

0,032

Пенополиуретан

0,02

Иридий

147

Лиственные породы (дуб, клен ..)

0.16

Теплопроводность металлов

k = британских тепловых единиц / час · фут · ° F
k t = k до — a (t — t o )

Вещество Диапазон температур
, ° F 		к по а Вещество Диапазон температур
, ° F 		к по а

Металлы

 Олово 60–212 36 0.0135
Алюминий 70–700 130 0,03 Титан 70–570 9 0,001
Сурьма 70–212 10,6 0,006 Вольфрам 70–570 92 0,02
Бериллий 70–700 80 0.027 Уран 70–770 14 -0,007
Кадмий 60–212 53,7 0,01 Ванадий 70 20–
Кобальт 70 28– Цинк 60–212 65 0.007
Медь 70–700 232 0,032 Цирконий 32 11–
Германий 70 34– Сплавы:
Золото 60–212 196– Адмиралтейство Металл 68–460 58.1 -0,054
Чистое железо 70–700 41,5 0,025 Латунь–265–360 61,0 -0,066
Кованое железо 60–212 34,9 0,002 (70% Cu, 30% Zn) 360–810 84,6 0
Сталь (1% C) 60–212 26.2 0,002 Бронза, 7,5% Sn 130–460 34,4 -0,042
Свинец 32–500 20,3 0,006 7,7% Al 68–392 39,1 -0,038
Магний 32–370 99 0,015 Константан-350-212 12.7 -0,0076
Меркурий 32 4,8– (60% Cu, 40% Ni) 212–950 10,1 -0,019
молибден 32–800 79 0,016 Дурал 24S (93,6% Al,
4,4% Cu,		-321-550 63,8 -0,083
Никель 70–560 36 0.0175 1,5% Mg, 0,5% Mn) 550–800 130. -0,038
Палладий 70 39– Инконель X (73% Ni, 15% Cr, 7% 27–1 070 7,62 -0,0068
Платина 70–800 41 0,0014 Fe, 2,5% Ti)
Плутоний 70 5– Манганин (84% Cu, 12% Mn, 1070–1650 3.35 -0,0111
Родий 70 88– 4% Ni) -256-212 11,5 -0,015
Серебро 70–600 242 0,058 Монель (67,1% Ni, 29,2%,
Cu, 1,7% Fe, 1,0% Mn)		 -415-1.470 12,0 -0.008
Тантал 212 32–
Таллий 32 29– Нейзильбер (64% Cu,
17% Zn, 18% Ni)		 68–390 18,1 -0,0156
торий 70–570 17 -0,0045

Связанный:

Артикул:

  • Справочник по металлам ASM, второе издание, Американское общество металлов, Парк металлов, штат Огайо, 1983.
  • Линч, Коннектикут, Практическое руководство CRC по материаловедению, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 1989.
  • Шакелфорд, Дж. Ф. и Александер, В., Справочник CRC по материаловедению и инженерии, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 1991.

Теплопроводность, теплопередача

Таблица теплопроводности газов

Теплообменная техника и проектирование

На этой диаграмме показана теплопроводность газов как функция температуры.

Если не указано иное, значения относятся к давлению 100 кПа (1 бар) или к давлению насыщенного пара, если оно меньше 100 кПа.

Обозначение P = 0 указывает, что задано значение ограничения низкого давления. Обычно значения P = 0 и P = 100 кПа различаются менее чем на 1%.

Единицы: мВт / м · К (милливатты на метр кельвин).

MF

Имя

100 К

200 К

300 К

400 К

500 К

600 К

—

Воздух

9.4

18,4

26,2

33,3

39,7

45,7

Ar

Аргон

6,2

12,4

17,9

22,6

26,8

30,6

BF 3

Трифторид бора

–

–

19.0

24,6

–

—

H 2

Водород (P = 0)

68,6

131,7

186,9

230,4

–

—

F 6 S

Гексафторид серы (P = 0)

–

–

13.0

20,6

27,5

33,8

H 2 O

Вода

–

–

18,7

27,1

35,7

47,1

H 2 S

Сероводород

–

–

14.6

20,5

26,4

32,4

NH 3

Аммиак

–

–

24,4

37,4

51,6

66,8

He

Гелий (P = 0)

75.5

119,3

156,7

190,6

222,3

252,4 8

Kr

Криптон (P = 0)

3,3

6,4

9,5

12,3

14,8

17,1

NO

Оксид азота

–

17.8

25,9

33,1

39,6

46,2

N 2

Азот

9,8

18,7

26,0

32,3

38,3

44,0

N 2 O

Закись азота

–

9.8

17,4

26,0

34,1

41,8

Ne

Неон (P = 0)

22,3

37,6

49,8

60,3

69,9

78,7

O 2

Кислород

9.3

18,4

26,3

33,7

41,0

48,1

O 2 S

Диоксид серы

–

–

9,6

14,3

20,0

25.6

Xe

Ксенон (P = 0)

2,0

3,6

5,5

7,3

8,9

10,4

CCl 2 F 2

Дихлордифторметан

–

–

9.9

15,0

20,1

25,2

CF 4

Тетрафторметан (P = 0)

–

–

16,0

24,1

32,2

39,9

CO

Окись углерода (P = 0)

–

–

25.0

32,3

39,2

45,7

CO 2

Двуокись углерода

–

9,6

16,8

25,1

33,5

41,6

CHCl 3

Трихлорметан

–

–

7.5

11,1

15,1

—

CH 4

Метан

–

22,5

34,1

49,1

66,5

84,1

CH 4 O

Метанол

–

–

–

26.2

38,6

53,0

C 2 H 2

Ацетилен

–

–

21,4

33,3

45,4

56,8

C 2 H 4

Этилен

–

11.1

20,5

34,6

49,9

68,6

C 2 H 6

Этан

–

11,0

21,3

35,4

52,2

70,5

C 2 H 6 O

Этанол

–

–

14.4

25,8

38,4

53,2

C 3 H 6 O

Ацетон

–

–

11,5

20,2

30,6

42,7

C 3 H 8

Пропан

–

–

18.0

30,6

45,5

61,9

C 4 H 10

Бутан

–

–

16,4

28,4

43,0

59,1

C 5 H 12

Пентан

–

–

14.4

24,9

37,8

52,7

C 6 H 14

гексан

–

–

–

23,4

35,4

48,7

Газы — тепловые свойства газов
Свойства газов при атмосферном давлении

Газ

Температура
° C

Электропроводность
Вт / м- ° C

Плотность
кг / м 3

Удельная теплоемкость
Дж / кг- ° C

Динамическая вязкость
кг / м-с

Кинематическая вязкость
м 2 / с

Температуропроводность
м 2 / с

Гелий

-129.0

0,0928

0,3379

5,2 x 10 3

12,55 x 10 -6

37,11 x 10 -6

52,75 x 10 -6

Гелий

-73,0

0,1177

0,2435

5,2 x 10 3

15.66 х 10 -6

64,38 x 10 -6

92,88 x 10 -6

Гелий

-18,0

0,1357

0,1906

5,2 x 10 3

18,17 x 10 -6

95,5 x 10 -6

136,75 x 10 -6

Гелий

93.0

0,1691

0,1328

5,2 x 10 3

23,05 x 10 -6

173,6 x 10 -6

244,9 x 10 -6

Гелий

204,0

0,197

0,10204

5,2 x 10 3

27.5 х 10 -6

269,3 x 10 -6

371,6 x 10 -6

Гелий

316,0

0,225

0,08282

5,2 x 10 3

31,13 x 10 -6

375,8 x 10 -6

521,5 x 10 -6

Гелий

427.0

0,251

0,07032

5,2 x 10 3

34,75 x 10 -6

494,2 x 10 -6

666,1 x 10 -6

Гелий

527,0

0,275

0,06023

5,2 x 10 3

38.17 х 10 -6

634,1 x 10 -6

877,4 x 10 -6

Водород

-123,0

0,0981

0,16371

12.602 x 10 3

5,595 x 10 -6

34,18 x 10 -6

47.5 х 10 -6

Водород

-73,0

0,1282

0,1227

13,54 x 10 3

6,813 x 10 -6

55,53 x 10 -6

77,2 x 10 -6

Водород

-23,0

0.1561

0,09819

14,059 x 10 3

7,919 x 10 -6

80,64 x 10 -6

113,0 x 10 -6

Водород

27,0

0,182

0,08185

14,314 x 10 3

8.963 х 10 -6

109,5 x 10 -6

155,4 x 10 -6

Водород

77,0

0,206

0,07016

14,436 x 10 3

9,954 x 10 -6

141,9 x 10 -6

203.1 х 10 -6

Водород

127,0

0,228

0,06135

14,491 x 10 3

10,864 x 10 -6

177,1 x 10 -6

256,8 x 10 -6

Водород

177,0

0.251

0,05462

14,499 x 10 3

11,779 x 10 -6

215,6 x 10 -6

316,4 x 10 -6

Водород

227,0

0,272

0,04918

14,507 x 10 3

12.636 х 10 -6

257,0 x 10 -6

381,7 x 10 -6

Водород

277,0

0,292

0,04469

14,532 x 10 3

13,475 x 10 -6

301,6 x 10 -6

451.6 х 10 -6

Водород

327,0

0,315

0,04085

14,537 x 10 3

14,285 x 10 -6

349,7 x 10 -6

530,6 x 10 -6

Водород

427,0

0.351

0,03492

14,574 x 10 3

15,89 x 10 -6

455,1 x 10 -6

690,3 x 10 -6

Водород

527,0

0,384

0,0306

14,675 x 10 3

17.4 х 10 -6

569,0 x 10 -6

856,3 x 10 -6

Водород

527,0

0,412

0,02723

14,821 x 10 3

18,78 x 10 -6

690,0 x 10 -6

0.0010217

Кислород

-123,0

0,01367

2,619

917,8

11,49 x 10 -6

4,387 x 10 -6

5,688 x 10 -6

Кислород

-73,0

0,01824

1.9559

913,1

14,85 x 10 -6

7,593 x 10 -6

10,214 x 10 -6

Кислород

-23,0

0,02259

1,5618

915,7

17,87 x 10 -6

11.45 х 10 -6

15,794 x 10 -6

Кислород

27,0

0,02676

1.3007

920,3

20,63 x 10 -6

15,86 x 10 -6

22,353 x 10 -6

Кислород

77.0

0,0307

1,1133

929,1

23,16 x 10 -6

20,8 x 10 -6

29,68 x 10 -6

Кислород

127,0

0,03461

0,9755

942,0

25.54 х 10 -6

26,18 x 10 -6

37,68 x 10 -6

Кислород

177,0

0,03828

0,8682

956,7

27,77 x 10 -6

31,99 x 10 -6

46,09 x 10 -6

Кислород

227.0

0,04173

0,7801

972,2

29,91 x 10 -6

38,34 x 10 -6

55,02 x 10 -6

Кислород

277,0

0,04517

0,7096

988,1

31.97 х 10 -6

45,05 x 10 -6

64,1 x 10 -6

Азот

-73,0

0,01824

1,7108

1.0429 x 10 3

12,947 x 10 -6

7,568 x 10 -6

10.224 х 10 -6

Азот

27,0

0,0262

1.1421

1.0408 x 10 3

17,84 x 10 -6

15,63 x 10 -6

22,044 x 10 -6

Азот

127,0

0.03335

0,8538

1.0459 x 10 3

21,98 x 10 -6

25,74 x 10 -6

37,34 x 10 -6

Азот

227,0

0,03984

0,6824

1.0555 x 10 3

25.7 х 10 -6

37,66 x 10 -6

55,3 x 10 -6

Азот

327,0

0,0458

0,5624

1.0756 x 10 3

29,11 x 10 -6

51,19 x 10 -6

74.86 х 10 -6

Азот

427,0

0,05123

0,4934

1,0969 x 10 3

32,13 x 10 -6

65,13 x 10 -6

94,66 x 10 -6

Азот

527,0

0.05609

0,4277

1,1225 x 10 3

34,84 x 10 -6

81,46 x 10 -6

116,85 x 10 -6

Азот

627,0

0,0607

0,3796

1,1464 x 10 3

37.49 х 10 -6

91,06 x 10 -6

139,46 x 10 -6

Азот

727,0

0,06475

0,3412

1,1677 x 10 3

40,0 x 10 -6

117,2 x 10 -6

162.5 х 10 -6

Азот

827,0

0,0685

0,3108

1,1857 x 10 3

42,28 x 10 -6

136,0 x 10 -6

185,91 x 10 -6

Азот

927,0

0.07184

0,2851

1,2037 x 10 3

44,5 x 10 -6

156,1 x 10 -6

209,32 x 10 -6

Двуокись углерода

-53,0

0,010805

2.4733

783,0

11.105 х 10 -6

4,49 x 10 -6

5,92 x 10 -6

Двуокись углерода

-23,0

0,012884

2,1657

804,0

12,59 x 10 -6

5,813 x 10 -6

7,401 x 10 -6

Двуокись углерода

27.0

0,016572

1,7973

871,0

14,958 x 10 -6

8,321 x 10 -6

10,588 x 10 -6

Двуокись углерода

77,0

0,02047

1,5362

900,0

17.205 х 10 -6

11,19 x 10 -6

14,808 x 10 -6

Двуокись углерода

127,0

0,02461

1,3424

942,0

19,32 x 10 -6

14,39 x 10 -6

19,463 x 10 -6

Двуокись углерода

177.0

0,02897

1,1918

980,0

21,34 x 10 -6

17,9 x 10 -6

24,813 x 10 -6

Двуокись углерода

227,0

0,03352

1.0732

1.013 x 10 3

23.26 х 10 -6

21,67 x 10 -6

30,84 x 10 -6

Двуокись углерода

277,0

0,03821

0,9739

1.047 x 10 3

25,08 x 10 -6

25,74 x 10 -6

37.5 х 10 -6

Двуокись углерода

327,0

0,04311

0,8938

1.076 x 10 3

26,83 x 10 -6

30,02 x 10 -6

44,83 x 10 -6

Аммиак, NH 3

0,0

0.022

0,7929

2,177 x 10 3

9,353 x 10 -6

11,8 x 10 -6

13,08 x 10 -6

Аммиак, NH 3

50,0

0,027

0,6487

2,177 x 10 3

11.035 х 10 -6

17,0 х 10 -6

19,2 x 10 -6

Аммиак, NH 3

100,0

0,0327

0,559

2,236 x 10 3

12,886 x 10 -6

23,0 x 10 -6

26.19 х 10 -6

Аммиак, NH 3

150,0

0,0391

0,4934

2,315 x 10 3

14,672 x 10 -6

29,7 x 10 -6

34,32 x 10 -6

Аммиак, NH 3

200,0

0.0467

0,4405

2,395 x 10 3

16,49 x 10 -6

37,4 x 10 -6

44,21 x 10 -6

Водяной пар

107,0

0,0246

0,5863

2,06 x 10 3

12.71 х 10 -6

21,6 x 10 -6

20,36 x 10 -6

Водяной пар

127,0

0,0261

0,5542

2,014 x 10 3

13,44 x 10 -6

24,2 x 10 -6

23.38 х 10 -6

Водяной пар

177,0

0,0299

0,4942

1,98 x 10 3

15,25 x 10 -6

31,1 x 10 -6

30,7 x 10 -6

Водяной пар

227,0

0.0339

0,4405

1.985 x 10 3

17,04 x 10 -6

38,6 x 10 -6

38,7 x 10 -6

Водяной пар

277,0

0,0379

0,4005

1,997 x 10 3

18.84 х 10 -6

47,0 x 10 -6

47,5 x 10 -6

Водяной пар

327,0

0,0422

0,3652

2,026 x 10 3

20,67 x 10 -6

56,6 x 10 -6

57.3 х 10 -6

Водяной пар

377,0

0,0464

0,338

2,056 x 10 3

22,47 x 10 -6

66,4 x 10 -6

66,6 x 10 -6

Водяной пар

427,0

0.0505

0,314

2,085 x 10 3

24,26 x 10 -6

77,2 x 10 -6

77,2 x 10 -6

Водяной пар

477,0

0,0549

0,2931

2,119 x 10 3

26.04 х 10 -6

88,8 x 10 -6

88,3 x 10 -6

Водяной пар

527,0

0,0592

0,2739

2,152 x 10 3

27,86 x 10 -6

102,0 x 10 -6

100.1 х 10 -6

Водяной пар

577,0

0,0637

0,2579

2,186 x 10 3

29,69 x 10 -6

115,2 x 10 -6

113,0 x 10 -6

Каталожные номера:

  • Кадоя, К. Мацунага, Н., и Нагашима А. Вязкость и теплопроводность сухого воздуха в газовой фазе // J. Phys. Chem. Ref. Data, 14, 947, 1985.
  • Younglove, B. A. и Hanley, H. J. M., Коэффициенты вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого аргона, J. ​​Phys. Chem. Ref. Data, 15, 1323, 1986.
  • Holland, P.M., Eaton, B.E., и Hanley, H.J.M. Корреляция данных по вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого этилена, J. ​​Phys. Chem. Ref. Данные, 12, 917, 1983.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Влияние размера частиц на теплопроводность наножидкостей, содержащих металлические наночастицы | Письма о наноразмерных исследованиях

  • 1.

    Чой С.С., Чжан З.Г., Ю.В., Локвуд Ф.Е., Грулке Е.А.: Повышение аномальной теплопроводности в суспензиях нанотрубок. Appl Phys Lett 2001, 79: 2252. 10.1063 / 1.1408272

    Статья Google ученый

  • 2.

    Eastman JA, Choi SUS, Li S, Yu W., Thompson W. Аномально увеличенная эффективная теплопроводность наножидкостей на основе этиленгликоля, содержащих наночастицы меди. Appl Phys Lett 2001, 78: 718. 10.1063 / 1.1341218

    Статья Google ученый

  • 3.

    Кан Х.У., Ким Ш., О Дж. М.: Оценка теплопроводности наножидкости с использованием экспериментального эффективного объема частиц. Exp Heat Transfer 2006, 19: 181. 10.1080 / 080600619281

    Артикул Google ученый

  • 4.

    Пател Х.Э., Дас С.К., Сундарараджан Т., Наир А.С., Джордж Б., Прадип Т.: Теплопроводность наножидкостей на основе наночастиц на основе голых и однослойных металлических наночастиц: проявление аномального усиления и химических эффектов. Appl Phys Lett 2003, 83: 2931. 10.1063 / 1.1602578

    Статья Google ученый

  • 5.

    Xuan Y, Li Q: Улучшение теплопередачи наножидкостей. Int J Heat Fluid Flow 2000, 21: 58. 10.1016 / S0142-727X (99) 00067-3

    Артикул Google ученый

  • 6.

    Li Q, Xuan Y: Улучшенные характеристики теплопередачи нового теплоносителя для управления тепловым режимом космического корабля. J Spacecraft Rockets 2006, 43: 687. 10.2514 / 1.15554

    Артикул Google ученый

  • 7.

    Yu W, Xie H, Chen L, Li Y: Исследование теплопереносных свойств наножидкостей на основе этиленгликоля, содержащих наночастицы меди. Порошок Technol 2010, 197: 218. 10.1016 / j.powtec.2009.09.016

    Артикул Google ученый

  • 8.

    Яна С., Салехи-Ходжин А., Чжун У.Х .: Повышение теплопроводности жидкости за счет добавления одиночных и гибридных нанодобавок. Thermochim Acta 2007, 462: 45. 10.1016 / j.tca.2007.06.009

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Li XF, Zhu DS, Wang XJ, Wang N, Gao JW, Li H: зависящее от повышения теплопроводности pH и химическое поверхностно-активное вещество для наножидкостей Cu-h3O. Thermochim Acta 2008, 469: 98. 10.1016 / j.tca.2008.01.008

    Артикул Google ученый

  • 10.

    Beck MP, Sun T., Teja AS: Теплопроводность наночастиц оксида алюминия, диспергированных в этиленгликоле. Fluid Phase Equilibr 2007, 260: 275. 10.1016 / j.fluid.2007.07.034

    Артикул Google ученый

  • 11.

    Beck MP, Yuan Y, Warrier P, Teja AS: Влияние размера частиц на теплопроводность наножидкостей. J Nanopart Res 2009, 11: 1129. 10.1007 / s11051-008-9500-2

    Статья Google ученый

  • 12.

    Beck MP, Yuan Y, Warrier P, Teja AS: Теплопроводность наножидкостей оксида алюминия в воде, этиленгликоле и смесях этиленгликоль + вода. J Nanopart Res 2009, 12: 1469. 10.1007 / s11051-009-9716-9

    Статья Google ученый

  • 13.

    Beck MP, Yuan Y, Warrier P, Teja AS: Теплопроводность водных наножидкостей, содержащих наночастицы церия. J Appl Phys 2010, 107: 066101. 10.1063 / 1.3330506

    Статья Google ученый

  • 14.

    Бек М.П., ​​Юань Ю., Уорриер П., Тежа А.С.: Предельное поведение теплопроводности наночастиц и наножидкостей. J Appl Phys 2010, 107: 114319. 10.1063 / 1.3330506

    Статья Google ученый

  • 15.

    Уорриер П., Юань Ю., Бек М.П., ​​Теджа А.С.: Теплопередача в суспензиях наночастиц: моделирование теплопроводности наножидкостей. AICHE J 2010, 56: 3243. 10.1002 / aic.12228

    Артикул Google ученый

  • 16.

    Liang LH, Li B: Зависимая от размера теплопроводность наноразмерных полупроводниковых систем. Phys Rev B 2006, 73: 153303. 10.1103 / PhysRevB.73.153303

    Статья Google ученый

  • 17.

    Zhang ZM: Нано- / микромасштабная теплопередача . McGraw Hill Nanoscience and Nanotechnology Series, Нью-Йорк; 2007.

    Google ученый

  • 18.

    Нат П., Чопра К.Л .: Теплопроводность медных пленок. Тонкие твердые пленки 1974, 20: 53.10.1016 / 0040-6090 (74)-9

    Артикул Google ученый

  • 19.

    Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М.: Электродинамика сплошных сред . Оксфорд: Pergamon Press; 1960. Перевод Дж. Б. Сайкса и Дж. С. Белла

    Google ученый

  • 20.

    Туриан Р.М., Сунг Д.Дж., Хсу Ф.Л.: Теплопроводность гранулированных углей, водоугольных смесей и суспензий, состоящих из нескольких твердых веществ и жидкости. Топливо 1991, 70: 1157. 10.1016 / 0016-2361 (91)-5

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Nan ​​CW: Физика неоднородных неорганических материалов. Prog Mater Sci 1993, 37: 1. 10.1016 / 0079-6425 (93) -5

    Артикул Google ученый

  • 22.

    Максвелл JC: Трактат об электричестве и магнетизме . Лондон: Издательство Оксфордского университета; 1892 г.

    Google ученый

  • 23.

    Bleazard JG, Teja AS: Теплопроводность электропроводных жидкостей методом нестационарного нагрева. J Chem Eng Data 1995, 40: 732. 10.1021 / je00020a003

    Артикул Google ученый

  • 24.

    Марш К.Н., (Ред.): Рекомендуемые стандартные образцы для реализации физико-химических свойств . Бостон: Научные публикации Блэквелла; 1987 г.

    Google ученый

  • 25.

    Роули Р.Л., Уилдинг В.В., Оскарсон Дж.Л., Ян Й., Джайлз Н.Ф .: Сборник данных DIPPR® о чистых химических свойствах . Прово, Юта: Университет Бригама Янга; 2010. Проектный институт физических свойств. [http://dippr.byu.edu] Проектный институт физических свойств.

    Google ученый

  • 26.

    Прашер Р., Эванс В., Микин П., Фиш Дж., Фелан П., Кеблински П.: Влияние агрегации на теплопроводность в коллоидных наножидкостях. Appl Phys Lett 2006, 89: 143119. 10.1063 / 1.2360229

    Статья Google ученый

  • 27.

    Кумар С., Мурти Дж. Й .: Численный метод расчета эффективной теплопроводности смесей жидкость-частицы. Numer Heat Transf B Fundam 2005, 47: 555. 10.1080 / 1040777

    Статья Google ученый

  • 28.

    Гао Л., Чжоу XF: Дифференциальная теория эффективной среды для теплопроводности в наножидкостях. Phys Lett A 2006, 348: 355. 10.1016 / j.physleta.2005.08.069

    Статья Google ученый

  • 29.

    Ипен Дж., Ли Дж., Ип С: За пределами Максвелла: теплопроводность в наножидкостях с проникающими жидкостными структурами. Phys Rev E 2007, 76: 062501. 10.1103 / PhysRevE.76.062501

    Статья Google ученый

    • 14,5 Дирижирование — Физика колледжа

    Рисунок 14.13 Изоляция используется для ограничения передачи тепла изнутри наружу (зимой) и снаружи внутрь (летом). (кредит: Джайлс Дуглас)

    Ваши ноги мерзнут, когда вы идете босиком по ковру в гостиной в холодном доме, а затем ступаете на плиточный пол кухни. Этот результат интригует, так как ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру. Различные ощущения, которые вы испытываете, объясняются разной скоростью теплопередачи: потери тепла в течение одного и того же промежутка времени больше для кожи, контактирующей с плиткой, чем с ковром, поэтому перепад температуры больше на плитке.

    Некоторые материалы проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В целом, хорошие проводники электричества (металлы, такие как медь, алюминий, золото и серебро) также являются хорошими проводниками тепла, тогда как изоляторы электричества (дерево, пластик и резина) являются плохими проводниками тепла. На рис. 14.14 показаны молекулы в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия молекулы в горячем теле выше, чем в более холодном теле. Если две молекулы сталкиваются, происходит передача энергии от молекулы с большей кинетической энергией к молекуле с меньшей кинетической энергией.Кумулятивный эффект от всех столкновений приводит к чистому потоку тепла от горячего тела к более холодному телу. Таким образом, тепловой поток зависит от разности температур ΔΤ = hot-TcoldΔΤ = Τhot-Tcold размер 12 {ΔΤ = Τ rSub {размер 8 {«горячий»}} — T rSub {размер 8 {«холодный»}}} {}. Таким образом, вы получите более сильный ожог от кипятка, чем от горячей воды из-под крана. И наоборот, если температуры одинаковы, чистая скорость теплопередачи падает до нуля и достигается равновесие. Благодаря тому, что количество столкновений увеличивается с увеличением площади, теплопроводность зависит от площади поперечного сечения.Если прикоснуться ладонью к холодной стене, рука остынет быстрее, чем при прикосновении к ней кончиком пальца.

    Рис. 14.14. Молекулы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии. Столкновения, происходящие на контактной поверхности, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области. На этой иллюстрации молекула в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую энергию перед столкновением, но ее энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью.Напротив, молекула в области более высоких температур (слева) имеет высокую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.

    Третий фактор в механизме теплопроводности — это толщина материала, через который передается тепло. На рисунке ниже показана плита из материала с разными температурами с обеих сторон. Предположим, что T2T2 размера 12 {T rSub {размер 8 {2}}} {} больше, чем T1T1 размера 12 {T rSub {size 8 {1}}} {}, так что тепло передается слева направо.Передача тепла с левой стороны на правую осуществляется серией столкновений молекул. Чем толще материал, тем больше времени требуется для передачи того же количества тепла. Эта модель объясняет, почему толстая одежда зимой теплее тонкой и почему арктические млекопитающие защищаются толстым салом.

    Рис. 14.15 Теплопроводность происходит через любой материал, представленный здесь прямоугольной полосой, будь то оконное стекло или моржовый жир. Температура материала: T2T2 размер 12 {T rSub {размер 8 {2}}} {} слева и T1T1 размер 12 {T rSub {размер 8 {1}}} {} справа, где T2T2 размер 12 {T rSub {size 8 {2}}} {} больше, чем T1T1, размер 12 {T rSub {size 8 {1}}} {}.Скорость теплопередачи за счет теплопроводности прямо пропорциональна площади AA размером 12 {A} {}, разности температур T2 − T1T2 − T1 размер 12 {T rSub {размер 8 {2}} — T rSub {размер 8 { 1}}} {}, а проводимость вещества kk размером 12 {k} {}. Скорость теплопередачи обратно пропорциональна толщине dd размера 12 {d} {}.

    Наконец, скорость теплопередачи зависит от свойств материала, описываемых коэффициентом теплопроводности. Все четыре фактора включены в простое уравнение, выведенное из экспериментов и подтвержденное экспериментами.Скорость кондуктивной теплопередачи через пластину материала, такую ​​как показанная на рис. 14.15, определяется выражением

    Qt = kA (T2-T1) d, Qt = kA (T2-T1) d, размер 12 {{{Q } over {t}} = {{ital «kA» \ (T rSub {size 8 {2}} — T rSub {size 8 {1}} \)} over {d}}} {}

    14,26

    где Q / tQ / t размер 12 {Q / t} {} — скорость передачи тепла в ваттах или килокалориях в секунду, размер kk 12 {k} {} — теплопроводность материала, размер AA 12 {A } {} и размер dd 12 {d} {} — это его площадь поверхности и толщина, как показано на рисунке 14.15, и (T2 − T1) (T2 − T1) размер 12 {\ (T rSub {size 8 {2}} — T rSub {size 8 {1}} \)} {} — это разница температур на пластине. В таблице 14.3 приведены типичные значения теплопроводности.

    Пример 14.5

    Расчет теплопроводности: скорость теплопроводности через ледяной ящик

    Ледяной ящик из пенополистирола имеет общую площадь 0,950 м 20,950 м2 и среднюю толщину стен 2,50 см. В коробке есть лед, вода и напитки в банках с температурой 0ºC0ºC.Внутренняя часть ящика охлаждается за счет таяния льда. Сколько льда тает за один день, если ледяной ящик хранится в багажнике автомобиля при температуре 35,0 ° C и 35,0 ° C размером 12 {«35» «». «0 ° C»} {}?

    Стратегия

    Этот вопрос включает как тепло для фазового перехода (таяние льда), так и передачу тепла за счет теплопроводности. Чтобы определить количество растаявшего льда, мы должны определить чистое переданное тепло. Это значение можно получить, вычислив скорость теплопередачи за счет теплопроводности и умножив на время.

    Решение
    1. Определите известных. A = 0,950 м2; d = 2,50 см = 0,0250 м; T1 = 0 ° C; T2 = 35,0 ° C, t = 1 день = 24 часа = 86400 сA = 0,950 м2; d = 2,50 см = 0,0250 м; T1 = 0 ° C; T2 = 35,0ºC, t = 1 день = 24 часа = 86 400 с.

      14,27

    2. Определите неизвестные. Нам нужно найти массу льда, размер 12 {m} {} мм. Нам также нужно будет вычислить чистое тепло, передаваемое для плавления льда, QQ size 12 {Q} {}.
    3. Определите, какие уравнения использовать. Скорость теплопередачи за счет теплопроводности определяется выражением Qt = kA (T2 − T1) d.Qt = kA (T2 − T1) d. размер 12 {{{Q} больше {t}} = {{ital «kA» \ (T rSub {size 8 {2}} — T rSub {size 8 {1}} \)} больше {d}}} { }

      14.28

    4. Тепло используется для плавления льда: Q = mLf.Q = mLf. размер 12 {Q = ital «mL» rSub {size 8 {f}}} {}
    5. Вставьте известные значения: Qt = 0,010 Дж / с⋅м⋅ºC0,950 м235,0ºC − 0ºC0,0250 м = 13,3 Дж / с. Qt = 0,010 Дж / с⋅м⋅ºC0,950 м235,0ºC − 0ºC0,0250 м = 13,3 Дж / с.

      14,29

    6. Умножьте скорость теплопередачи на время (1 день = 86 400 с1 день = 86 400 с размер 12 {1` «день = 86 400» с} {}): Q = Q / tt = 13.3 Дж / с 86 400 с = 1,15 × 106 JQ = Q / tt = 13,3 Дж / с 86 400 с = 1,15 × 106 Дж. Размер 12 {Q = слева ({Q} косая черта {t} справа) t = слева ( «13» «.» 3` «Дж / с» справа) слева («86», «400» с справа) = 1 «.» «15» умножить на «10» rSup {размер 8 {6}} `J} {}

      14,30

    7. Установите равным теплу, передаваемому для растапливания льда: Q = mLfQ = mLf size 12 {Q = ital «mL» rSub {size 8 {f}}} {}. Решите для массы мм размером 12 {m} {}: m = QLf = 1,15 × 106 Дж334 × 103 Дж / кг = 3,44 кг. m = QLf = 1,15 × 106 Дж334 × 103 Дж / кг = 3,44 кг. размер 12 {м = {{Q} больше {L rSub {размер 8 {f}}}} = {{1 «.»» 15 «умножить на» 10 «rSup {размер 8 {6}}` J} больше {«334» умножить на «10» rSup {размер 8 {3}} `» J / kg «}} = 3″. » 44 «» «кг»} {}

      14,31

    Обсуждение

    Результат 3,44 кг, или около 7,6 фунта, кажется примерно правильным, если судить по опыту. Вы можете рассчитывать использовать мешок льда весом около 4 кг (7–10 фунтов) в день. Если вы добавляете горячую пищу или напитки, потребуется немного льда.

    Проверка проводимости в таблице 14.3 показывает, что пенополистирол — очень плохой проводник и, следовательно, хороший изолятор.Среди других хороших изоляторов — стекловолокно, шерсть и перья из гусиного пуха. Как и пенополистирол, все они включают в себя множество маленьких карманов с воздухом, благодаря низкой теплопроводности воздуха.

    Вещество Теплопроводность k (Дж / с⋅m⋅ºC) k (Дж / сm⋅ºC)
    Серебро 420
    Медь 390
    Золото 318
    Алюминий 220
    Стальной чугун 80
    Сталь (нержавеющая) 14
    Лед 2.2
    Стекло (среднее) 0,84
    Бетонный кирпич 0,84
    Вода 0,6
    Жировая ткань (без крови) 0,2
    Асбест 0,16
    Гипсокартон 0,16
    Дерево 0.08–0,16
    Снег (сухой) 0,10
    Пробка 0,042
    Стекловата 0,042
    Шерсть 0,04
    Пуховые перья 0,025
    Воздух 0,023
    Пенополистирол 0.010
    Таблица 14.3. Теплопроводность обычных веществ

    Для создания хороших изоляторов часто манипулируют комбинацией материала и толщины — чем меньше проводимость kk, размер 12 {k} {}, и тем больше толщина dd, размер 12 {d} {} , лучше. Соотношение d / kd / k размера 12 {d / k} {}, таким образом, будет большим для хорошего изолятора. Отношение d / kd / k размера 12 {d / k} {} называется фактором размера RR 12 {R} {}. Скорость кондуктивной теплопередачи обратно пропорциональна размеру RR 12 {R} {}.Чем больше значение размера RR 12 {R} {}, тем лучше изоляция. Коэффициенты RR размера 12 {R} {} чаще всего приводятся для бытовой теплоизоляции, холодильников и т. не указывается (1 британская тепловая единица [Btu] — это количество энергии, необходимое для изменения температуры 1,0 фунта воды на 1,0 ° F). Пара типичных значений: коэффициент размера 12 {R} {} RR, равный 11 для стекловолоконных войлоков (кусков) изоляции толщиной 3,5 дюйма, и коэффициент размера RR 12 {R} {}, равный 19, для 6.Ватины из стекловолокна толщиной 5 дюймов. Стены обычно утепляются 3,5-дюймовыми ватными покрытиями, а потолки — 6,5-дюймовыми. В холодном климате для потолков и стен можно использовать более толстый войлок.

    Рисунок 14.16 Стекловолокно используется для изоляции стен и потолков, чтобы предотвратить передачу тепла между внутренней частью здания и внешней средой.

    Обратите внимание, что в Таблице 14.3 лучшие теплопроводники — серебро, медь, золото и алюминий — также являются лучшими электрическими проводниками, что опять же связано с плотностью свободных электронов в них.Кухонная утварь обычно изготавливается из хороших проводников.

    Пример 14.6

    Расчет разницы температур, поддерживаемой теплопередачей: проводимость через алюминиевый поддон

    Вода кипит в алюминиевой кастрюле, поставленной на электрический элемент на плите. Дно кастрюли имеет толщину 0,800 см и диаметр 14,0 см. Кипящая вода испаряется со скоростью 1,00 г / с. Какая разница температур на дне сковороды?

    Стратегия

    Проводимость через алюминий является здесь основным методом теплопередачи, поэтому мы используем уравнение для скорости теплопередачи и решаем разницу температур .

    T2 − T1 = QtdkA.T2 − T1 = QtdkA. размер 12 {T rSub {размер 8 {2}} — T rSub {размер 8 {1}} = {{Q} больше {t}} влево ({{d} больше {ital «kA»}} вправо)} { }

    14.32

    Решение
    1. Определите известные и преобразуйте их в единицы СИ.

      Толщина поддона, d = 0,800 см = 8,0 × 10–3 м, d = 0,800 см = 8,0 × 10–3 м, площадь поддона, A = π (0,14 / 2) 2 м2 = 1,54 × 10−2 м2A = π (0,14 / 2) 2 м2 = 1,54 · 10−2 м2, а коэффициент теплопроводности k = 220 Дж / с⋅м⋅ ° C.k = 220 Дж / с⋅м⋅ ° С.

    2. Рассчитайте необходимое количество теплоты испарения 1 г воды: Q = mLv = 1,00 × 10–3 кг2256 × 103 Дж / кг = 2256 JQ = mLv = 1,00 × 10–3 кг2256 × 103 Дж / кг = 2256 J. Размер 12 {Q = ital «мл» rSub {размер 8 { v}} = left (1 «.» 0 раз «10» rSup {размер 8 {- 3}} «» кг «справа) слева (» 2256 «умножить на» 10 «rSup {размер 8 {6}}` «J / кг «справа) =» 2256 «` J} {}

      14,33

    3. Рассчитайте скорость теплопередачи, учитывая, что 1 г воды тает за одну секунду: Q / t = 2256 Дж / с или 2.26 кВт.Q / t = 2256 Дж / с или 2,26 кВт. размер 12 {Q / t = «2256» `» J / s «} {}

      14,34

    4. Подставьте известные значения в уравнение и решите разницу температур: T2 − T1 = QtdkA = 2256 Дж / с 8,00 × 10−3м220 Дж / с⋅m⋅ºC1,54 × 10−2 м2 = 5,33ºC. T2 − T1 = QtdkA = 2256 Дж / с 8,00 × 10−3м220 Дж / с⋅м⋅ºC1,54 × 10−2 м2 = 5,33ºC.

      14,35

    Обсуждение

    Значение теплопередачи Q / t = 2,26 кВт или 2256 Дж / с Q / t = 2,26 кВт или 2256 Дж / с для размера 12 {Q / t «= 2» «.»» 26 «» «кВт» «» или «» «2256» «» Дж / с «} {} типично для электрической плиты. Это значение дает очень небольшую разницу температур между плитой и сковородой. Учтите, что конфорка печи раскалилась докрасна, а внутренняя часть сковороды почти 100ºC100ºC размером 12 {«100 ° C»} {} из-за контакта с кипящей водой. Этот контакт эффективно охлаждает дно сковороды, несмотря на ее близость к самому Горелка для горячей плиты.Алюминий является настолько хорошим проводником, что достаточно лишь этой небольшой разницы температур, чтобы обеспечить теплопередачу, равную 2.26 кВт в кастрюлю.

    Проводимость вызвана случайным движением атомов и молекул. По сути, это неэффективный механизм переноса тепла на макроскопические расстояния и короткие временные расстояния. Возьмем, к примеру, температуру на Земле, которая была бы невыносимо низкой ночью и чрезвычайно высокой днем, если бы перенос тепла в атмосфере происходил только за счет теплопроводности. В другом примере автомобильные двигатели будут перегреваться, если не будет более эффективного способа отвода избыточного тепла от поршней.

    Проверьте свое понимание

    Как изменяется скорость теплопередачи за счет теплопроводности, когда все пространственные размеры удваиваются?

    Решение

    Поскольку площадь является произведением двух пространственных измерений, она увеличивается в четыре раза, когда каждое измерение удваивается. Afinal = (2d) 2 = 4d2 = 4AinitialAfinal = (2d) 2 = 4d2 = 4Ainitial size 12 {A rSub {size 8 {«final»}} = \ (2d \) rSup {размер 8 {2}} = 4d rSup {размер 8 {2}} = 4A rSub {размер 8 {i «первоначальный»}}} {}.Однако расстояние просто удваивается. Поскольку разница температур и коэффициент теплопроводности не зависят от пространственных размеров, скорость теплопередачи за счет теплопроводности увеличивается в четыре раза, деленные на два или два:

    Qtfinal = kAfinalT2 − T1dfinal = k4AinitialT2 − T12dinitial = 2kAinitialT2− T1dinitial = 2Qtinitial.Qtfinal = kAfinalT2 − T1dfinal = k4AinitialT2 − T12dinitial = 2kAinitialT2 − T1dinitial = 2Qtinitial. размер 12 {слева ({{Q} над {t}} справа) rSub {размер 8 {«final»}} = {{ital «kA» rSub {размер 8 {«final»}} слева (T rSub {размер 8 {2}} — T rSub {размер 8 {1}} справа)} больше {d rSub {размер 8 {«final»}}}} = {{k left (4A rSub {size 8 {«initial»}} справа ) left (T rSub {размер 8 {2}} — T rSub {размер 8 {1}} right)} над {2d rSub {size 8 {«initial»}}}} = 2 {{ital «kA» rSub { размер 8 {«initial»}} слева (T rSub {размер 8 {2}} — T rSub {размер 8 {1}} справа)} больше {d rSub {size 8 {«initial»}}}} = 2 слева ({{Q} над {t}} справа) rSub {size 8 {«initial»}}} {}

    14.36

    Теплопроводность

    Теплопроводность

    ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

    Параметр Зависимость

    Измерения теплопроводности были выполнены на 41 образце из Средней долины и 9 образцах из гидротермальной зоны ТАГ (Таблица T1 ). Подмножество этих измерений теплопроводности (таблица T3 ) сравнивали с ранее опубликованными данными, полученными тем же методом (Gröschel-Becker et al., 1994; Рона и др., 1998). Результаты показывают некоторые систематические отклонения из-за изменений в составе, но не имеют четкой связи с пористостью. Как ранее было показано Rona et al. (1998), изменения теплопроводности, вызванные вариациями состава, различны для гидротермальных областей Средней долины и ТАГ. Визуальные наблюдения и наблюдения в тонких срезах показывают, что многие образцы Средней долины, использованные для этого исследования, имеют матрицу, богатую глиной, илом и кварцем, с анастомозирующими сульфидными жилами, неравномерно распределенными в отложениях.Эти жилы, а также массивные образцы сульфидов сложены примерно равными количествами пирита и пирротина. Напротив, большинство образцов ТАГ состоит из массивных брекчий пирита и пирита с матрицей, поддерживаемой ангидритом и кремнеземом (Humphris, Herzig, Miller, et al., 1996). Эти различия в составе очевидны при сравнении измерений теплопроводности с соответствующими значениями плотности зерна (рис. F13A ) и подтверждают предыдущие результаты (Rona et al., 1998), предполагая, что состав матрицы играет важную роль в теплопроводности гидротермальных отложений. В частности, присутствие или отсутствие ангидрита в матрице породы, по-видимому, больше всего влияет на измерения (рис. F13A ).

    Измерения пористости также показывают различное распределение между двумя активными гидротермальными областями. Образцы Мидл-Вэлли демонстрируют широкий диапазон значений пористости с относительно небольшими изменениями теплопроводности, тогда как миникоры TAG демонстрируют широкий диапазон значений теплопроводности в небольшом диапазоне значений пористости (рис. F13B ). Как обсуждалось ранее, большинство высокопористых образцов из Средней долины представляют собой богатые глиной отложения, что может объяснить их более низкую теплопроводность. Для образцов Средней долины наблюдается слабая тенденция уменьшения теплопроводности с увеличением пористости. Эта тенденция может быть объяснена составом отложений, относительно небольшим контрастом между проводимостью воды и частиц осадка и, возможно, увеличенными значениями пористости из-за поглощения воды глинистыми минералами.Напротив, визуальные наблюдения и систематические изменения зависимости плотности зерен от теплопроводности (рис. F13A ) показывают, что образцы ТАГ в основном представляют собой сульфиды с большим количеством ангидрита и кремнезема. Образцы массивных сульфидов из Средней долины (таблица T1 ) имеют тенденцию показывать более низкую пористость, а их теплопроводность находится в пределах нижнего конца кластера, охватываемого образцами ТАГ.

    Точность измерения

    Ранее судовые ученые (Davis, Mottl, Fisher, et al., 1992; Хамфрис, Херциг, Миллер и др., 1996; Fouquet, Zierenberg, Miller, et al., 1998), а также несколькими исследователями в рамках их научного анализа после круиза (Davis and Seeman, 1994; Gröschel-Becker et al., 1994; Rona et al., 1998). В этих исследованиях двумя широко используемыми методами измерения теплопроводности были методы игольчатого зонда в полупространстве и методы с разделенным стержнем.

    И DSDP, и ODP использовали метод игольчатого зонда в полупространстве для сбора данных о теплопроводности из образцов керна в рамках рутинных судовых анализов.Этот метод оказался надежным в пластах с низкой проводимостью, таких как осадочные породы и образцы фундамента. Однако при измерении материалов с высокой проводимостью были зарегистрированы большие расхождения между полупространственным методом иглы-зонда и методом разделенного стержня (Davis and Seeman, 1994; Gröschel-Becker et al., 1994; Rona et al., 1998). значения полупространства игла-зонд систематически ниже, чем значения разделенного стержня (рис. F14A ). Напротив, новые измерения теплопроводности гидротермальных отложений, представленные здесь (Таблица T1 ), показывают очень хорошее согласие между методами игольчатого зонда с разделенным стержнем и полупространством (рис. F14A ).

    Чтобы проверить точность измерений теплопроводности с разделенными полосами, сделанных в Тихоокеанском геонаучном центре (PGC), были выбраны четыре образца для повторных измерений в лабораториях, расположенных в Юте и Праге. Результаты показывают высокую степень повторяемости между различными лабораториями (рис. F14B ), даже несмотря на то, что конструкции разделенных стержней, методы калибровки и процедуры были разными. Кроме того, средняя разница между измерениями незначительно превышает разброс повторных измерений в каждой лаборатории.Согласие предполагает, что предыдущие расхождения связаны с методом иглы-зонда полупространства.

    Было указано (Rona et al., 1998), что стандарты теплопроводности, используемые для калибровки метода игольчатого зонда полупространства, часто имеют гораздо более низкую проводимость, чем измеренные значения гидротермальных отложений. Поскольку теория метода полупространства основана на цилиндрической геометрии метода полного пространства, отсутствие высоких стандартов проводимости может сыграть значительную роль в точности измерений, вызывая фундаментальные различия в поведении за пределами указанного диапазона значений. по стандартам низкой проводимости.Во время этапа 169 методика измерения теплопроводности полупространства игла-зонд была изменена со старой системы «ThermCon 85» на новую систему «TK04».

    Обе системы предполагают, что рассеяние тепла следует идеальному осесимметричному поведению, и рассчитывают теплопроводность по кривым зависимости температуры от времени, что выражается следующим соотношением:

    k a (t) = q /4 1/4 [ln ( t 2 ) — ln ( t 1 )] / ( T 2 — т 1 ),

    где k a (t) — кажущаяся теплопроводность, q — скорость, с которой тепло протекает через материал, t — время, прошедшее во время измерений, и ( T 2 — T 1 ) — это установившаяся разница температур между t 1 и t 2 .Неточности могут возникать из-за контактного сопротивления и конечного диаметра источника тепла на ранней стадии нагрева, а также из-за граничных эффектов конечной длины источника и размера образца на более поздних стадиях нагрева.

    Принципиальное различие между этими инструментами заключается в размерах иглы и ее блока, и, что более важно, во времени, в течение которого отслеживается повышение температуры во время нагрева иглы. Стрелка стала меньше, и время измерения существенно сократилось.Ранее данные температуры использовались в интервалах, обычно составляющих от 60 до 240 с от начального нагрева (например, Davis, Mottl, Fisher, et al., 1992), тогда как анализы с использованием системы TK04 используют данные, как правило, в интервале от 25 до 80. с (Эрбас, 1985). Следовательно, существует меньшая вероятность того, что конечные пределы сердечников будут иметь какое-либо значение. Очень хорошее согласие между измерениями полупространства Leg 169 TK04 и измерениями разделенного стержня согласуется с этим выводом (рис. F14A ).

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *