Dalintis:
Kas yra šilumos laidumo medžiagos?
The šilumos laidžios medžiagos yra tos, kurios leidžia efektyviai perduoti šilumą tarp paviršiaus (arba skysčio) su aukšta temperatūra ir žemesne temperatūra.
Šilumos laidžios medžiagos naudojamos skirtingose inžinerinėse srityse. Tarp svarbiausių programų yra aušinimo įrenginių, šilumos išsklaidymo įrangos ir apskritai bet kokių įrenginių, reikalaujančių keisti šilumą savo procesuose, statyba..
Šios medžiagos, kurios nėra geros šilumos laidininkai, yra žinomos kaip izoliatoriai. Tarp labiausiai naudojamų izoliacinių medžiagų yra kamštienos ir medienos.
Įprasta, kad medžiagos, kurios atlieka šilumą, taip pat yra geros elektros laidininkės.
Kai kurie gerų šilumos ir elektros laidumo medžiagų pavyzdžiai yra aliuminis, varis ir sidabras.
Įvairias medžiagas ir jų atitinkamas šilumos laidumo savybes galima rasti chemijos vadovuose, kuriuose apibendrinami eksperimentiniai šių medžiagų važiavimo rezultatai.
Šilumos laidumas
Laidumas yra šilumos perdavimas, vykstantis tarp dviejų tos pačios medžiagos sluoksnių arba tarp dviejų medžiagų, kurios nekeičia medžiagos, paviršių.
Tokiu atveju šilumos perkėlimas į medžiagas duodamas dėl molekulinių smūgių, atsirandančių tarp sluoksnių ar paviršių.
Molekuliniai smūgiai leidžia keisti vidinę ir kinetinę energiją tarp medžiagos atomų.
Taigi sluoksnis arba paviršius, turintis didesnio vidinės energijos ir kinetinės energijos atomus, perkelia į žemesnės energijos sluoksnius ar paviršius, tokiu būdu padidindami šių temperatūrų temperatūrą..
Įvairios medžiagos turi skirtingas molekulines struktūras, o tai reiškia, kad ne visos medžiagos turi tokį patį gebėjimą atlikti šilumą.
Šilumos laidumas
Norint išreikšti medžiagos ar skysčio gebėjimą atlikti šilumą, naudojama fizinė savybė „šilumos laidumas“, kuris paprastai nurodomas raidėmis k.
Šilumos laidumas yra savybė, kurią reikia rasti eksperimentiškai. Eksperimentiniai kietųjų medžiagų šilumos laidumo įvertinimai yra gana paprasti, tačiau procesas yra sudėtingas kietoms medžiagoms ir dujoms.
Medžiagų ir skysčių šiluminis laidumas nurodomas apie 1 kvadratinės pėdos, 1 pėdos storio, srauto plotą 1 valandos temperatūroje, esant 1 ° K temperatūrai..
Šilumos laidžios medžiagos
Nors teoriškai visos medžiagos gali perduoti šilumą, kai kurios turi geresnį laidumą nei kiti.
Gamtoje yra tokios medžiagos kaip varis arba aliuminis, kurie yra geri šilumos laidai, tačiau medžiagų mokslas, nanotechnologijos ir inžinerija leido kurti naujas medžiagas su geromis vairavimo savybėmis.
Nors šilumos laidžioji medžiaga, pvz., Varis, yra gamtoje, jo šiluminis laidumas yra 401 W / Km, pranešta apie anglies nanovamzdelius, pagamintus šilumos laidumu, esant 6600 W / Km..
Įvairių medžiagų šilumos laidumo vertes galima pamatyti šioje lentelėje:
Nuorodos
- Berber S. Kwon Y. Tomanek D. Neįprastas ir didelis šilumos laidumas anglies nanovamzdeliuose. Fizinės apžvalgos laiškai. 2000; 84: 4613
- Chen Q. et al. Alternatyvus šilumos perdavimo optimizavimo kriterijus. „Royal Society A“: matematiniai, fiziniai ir inžineriniai mokslai 2011; 467 (2128): 1012-1028.
- Cortes L. ir kt. 2010. Medžiagų šilumos laidumas. Metrologijos simpoziumas.
- Kaufman W. C. Bothe D.Meyer S.D. „Qutdoor“ drabužių medžiagų šiluminės izoliacijos galimybės. Mokslas 1982; 215 (4533): 690-691.
- Kern D. 1965. Šilumos perdavimo procesai. McGraw kalnas.
- Merabia S. et al. Šilumos perdavimas iš nanodalelių: atitinkama būklės analizė. Jungtinių Amerikos Valstijų Nacionalinės mokslų akademijos darbai. 2009 m. 106 (36): 15113-15118.
- Salunkhe P. B. Jaya Krishna D. Saulės vandens ir patalpų šildymo latentinių šilumos saugojimo medžiagų tyrimai. „Energy Storage“ leidinys. 2017 m. 12: 243-260.