Что такое теплопроводность:
Теплопроводность - это физическое свойство материалов или тел, определяющее способность переносить тепло по прямой проводимости и без обмена материала.
Каждое вещество имеет определенную теплопроводность, которая характеризует перенос тепла, которое всегда течет самопроизвольно и от более высокой температуры к более низкой. Таким образом, тепло передается от одного тела к другому, имеющему более низкую температуру.
Тела состоят из атомов и молекул, поэтому, когда одно тело горячее, его атомы и молекулы быстро перемещаются и передают свою энергию другому, менее горячему телу. Это непрерывный перенос энергии до тех пор, пока объект не достигнет теплового равновесия.
Следовательно, передача тепла от одного вещества или тела к другому также включает обмен энергией, в этом случае создается кинетическая энергия (энергия, которой тело обладает в зависимости от его движения).
Однако есть тела или материалы, теплопроводность которых низкая, и возникает обратное свойство проводимости, а именно тепловое сопротивление. То есть чем ниже теплопроводность, тем больше теплоизоляция, например, металлы имеют более высокую электропроводность, чем газы.
Электропроводность
Электропроводность - это способность тел или материалов передавать электрическую энергию от одного тела к другому. Напротив, теплопроводность переносит тепло.
Транспорт тепловой энергии
Вождение: тепло передается при контакте. Такие металлы, как алюминий или железо, отлично проводят тепло.
Конвекция: тепло передается при контакте с переносом того же вещества, которое выделяет тепло.
Радиация: тепло передается через электромагнитные волны, например тепло, которое достигает Земли через солнечные волны.
Единица измерения теплопроводности
В Международной системе единиц теплопроводность измеряется следующим образом: Вт / (Км) (ватты на Кельвин и метр), что эквивалентно Дж / (с.К.м) (Джоули в секунду, Кельвин и метр).
Теплопроводность обозначается греческой буквой λ (ламда). Однако в США он обозначается буквой k.
Теплопроводность в материалах
Теплопроводность в металлах: металлы являются хорошими проводниками тепла, среди самых распространенных - алюминий, медь и железо. Некоторые металлы также являются хорошими проводниками тепла и электричества.
Например, на освещенной кухне ставят алюминиевую сковороду, которая при непосредственном контакте с огнем быстро нагревается и позволяет проводить приготовление некоторых блюд.
Теплопроводность в жидкостях: Жидкости также являются хорошими проводниками тепла, поскольку между молекулами воды образуются соединительные токи, и, таким образом, холодные и горячие молекулы смешиваются, пока все они не будут иметь одинаковую температуру.
Например, когда холодная чайная ложка помещается в миску с горячим супом, жидкость нагревает столовое серебро в зависимости от ее температуры.
Теплопроводность в адиабатических материалах: Это материалы, свойства которых характеризуются плохой теплопроводностью. Эти материалы включают шерсть, дерево, бумагу, пластик, стекловолокно и пробку.
Например, дерево работает как теплоизолятор, когда кладется на ручку сковороды или кастрюли, чтобы не обжечь руки, когда вы держите эти горячие предметы.
Также некоторые из этих материалов используются при производстве домов, чтобы поддерживать внутреннюю температуру и предотвращать ее быстрое изменение. Зимой эти изоляторы поддерживают стабильную внутреннюю температуру дома.
