Termika konduktivo

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo
Termika konduktivo
Heat diffusion.png
Varmo-difuzo
Conduction thermique.gif
Varmodifuzo ekde varma makulo
Countercurrent exchange.png
Interŝanĝo da kontraŭaj varmokurentoj

Laŭ fiziko, termika konduktivo (ofte reprezentata kiel k, λ, aŭ κ) estas propreco de materialo por varmokonduktado. Tia varma propreco priskribatas laŭ la Leĝo de Fourier pri varmokondukto[1] : la denso de varmfluo proporcias al la gradiento de temperaturo.

La proporcia konstanto λ nomiĝas la "termika konduktivo" de materialo; ĝi estas ĉiam pozitiva. Laŭ la Internacia sistemo de unuoj, la termika konduktivo λ esprimatas en vato je metro-kelvino (W·m−1·K−1); la denso de varmofluo esprimatas en vato je kvadrata metro (W·m−2), kaj la temperaturo T, en kelvino (K).

La varmotransigo okazas en malalta rapido tra materialoj kun malalta termokonduktivo ol tra materialoj kun alta varmokonduktivo. Sammaniere, materialoj kun alta termika konduktivo estas vaste uzataj en aplikaĵoj por varmodisipiĝo kaj materialoj kun malalta varma konduktivo uzatas kiel termikaj izolaĵoj. La varmokonduktivo de materialo dependas de la temperaturo. La kontraŭo de la termika konduktivo nomatas termika rezistivo.

Unuoj da termika konduktivo[redakti | redakti fonton]

Laŭ la Internacia sistemo de unuoj, la termika konduktivo mezuratas en vatoj po metra kelvino aŭ W/(m.K). La dimensio de la termika konduktivo estas M1L1T−3Θ−1. Ĉi-variabloj estas (M)aso, (L)ongo, (T)empo kaj (Θ)Temperaturo. Laŭ la Brita sistemo de unuoj[2], la termika konduktivo mezuratas en BTU/(hr·ftFahrenheit|°F).[3].

Aliaj mezurunuoj kiuj proksime rilatas al la termika konduktivo estas ordinare uzataj en kontruado kaj tekstilindustrio. La konstruindustrio aplikas kelkajn mezurunuojn tiel kiel la "R-valoro" por termika rezistivo kaj la "U-valoro" por la termika konduktivo. Kvankam rilata al termika konduktivo de materialo uzata en izoloprodukto, la valoroj U kaj R dependas de la dikeco de la produkto.

La tekstilindustrio same posedas plurajn unuojn inklude de "tog-unuo"[4] kaj "klo-unuo"[5], kiuj esprimas termikan rezistivon de unu materialo sammaniere kiel la R-valoroj uzataj en la konstruindustrio.

Mezurado[redakti | redakti fonton]

Ekzistas sennombraj manieroj pri mezurado de la termika konduktivo. Ĉia mezurunuo estas adekvata por limigita aro da materialoj, kiuj dependas de la termikaj proprecoj kaj la media temperaturo. Ekzistas diferencoj inter firma stato[6] kaj pasemaj teknikoj[7].

Ĝenerale, la teknikoj pri konstanta stato estas utila kiam la temperaturo de la materialo ne ŝanĝigas kun la tempo. Tio igas facila la signalanalizon: la firma stato implicas je konstantaj signaloj. La malavantaĝo estas ke bone eksperimenta inĝenierado estas necesa. Tiamaniere ke la pasemaj teknikoj plenumas mezuradojn dum la varmoprocezo kaj tio igas la procezon pli rapida. Tiuj metodoj ordinare faratas pere de nadlotipaj aparatoj.

Eksperimentaj valoroj[redakti | redakti fonton]

Termika konduktivo gravas kiel scienca materialo, esplorado, elektronikaĵoj, kontruizolado kaj alrilataj kampoj, ĉefe kie operacioj kun alta temperaturo envolviĝas. En iu katalogo pri termika konduktivo oni devas konsideri la proksimecon pri la difino de la materialoj.

Aranĝaĵoj bezonantaj altan energigeneradon samkiel elektronikaĵoj kaj turbinoj postulas uzon de materialoj kun alta termika konduktivo tiel kiel arĝento, kupro kaj aluminio. Aliflanke, materialoj kun granda termika rezistivo (malbona termika konduktivo), tiel kiel "polistireno" kaj alumino, uzatas en konstruindustrio aŭ fornegoj kun la celo malpliigi la varmofluon por izolaj sistemoj.

Termikaj konduktivoj λ de diversaj materialoj (W·m−1·K−1)
Materialo λ Materialo λ Materialo λ
Ŝtalo 47-58[8] Korko 0,04-0,30 Hidrargo 83,7
Akvo 0,58 Stano 64,0 Glimo 0,35
Aero 0,02 Vitrofibro 0,03-0,07[8] Nikelo 52,3
Alkoholo 0,16 Glicerino 0,29 Oro 308,2
Arĝentano 29,1 Fero 80,2 Parafino 0,21
Aluminio 209,3 Briko 0,80 Arĝento 406,1-418,7
Asbesto 0,04 Fajrorezista briko 0,47-1,05 Plumbo 35,0
Bronzo 116-186 Latuno 81-116 Vitro 0,6-1,0
Zinko 106-140 Litio 301,2 Diamanto 2 000-2 500
Kupro 372,1-385,2[8] Ligno 0,13[8] Vakuo 0

Ju pli la termika konduktivo estas granda, despli bone konduktanta estas la materialo. Tiele aperas, ke seka aero estas bona izolaĵo.

Referencoj[redakti | redakti fonton]

  1. Analitika teorio pri warmo (Joseph Fourier, 1822) http://books.google.fr/books?id=TDQJAAAAIAAJ&hl=fr http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/claude_saintblanquet/index.htm http://www.ryounes.net/cours/conduction.pdf http://archive.numdam.org/ARCHIVE/ASENS/ASENS_1897_3_14_/ASENS_1897_3_14__379_0/ASENS_1897_3_14__379_0.pdf http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS/MECAVENIR/cours4_eqchal_loc.pdf http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS/MECAVENIR/ http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS/MECAVENIR/cours6_eqchal_resol.pdf (france)
  2. La Imperia sistemo de unuoj establiĝis en la 17-a de junio 1824.
  3. 1 Btu/(hr·ft⋅F) egalvaloras al 1.730735 W/(m·K)
  4. 1 tog-unuo egalvaloras al 0.1 m2K/W.
  5. 1 klo-unuo egalvaloras al 0.155 m²·K/W (0.88 °F·ft²·h/Btu).
  6. Laŭ fiziko, firma stato estas tiu, kies sennombraj proprecoj ne ŝanĝiĝas kun la tempo. Laŭ kemio, konstanta stato aŭ ekvilibra stato, estas tiu kondiĉo, kie ĉiuj statovariabloj estas neŝanĝeblaj, malgraŭ ĉiuj pluaj procezoj klopodiĝantaj ŝanĝi tian situacion.
  7. Iu sistemo estas pasema aŭ efemera kiam procezovariablo modifiĝis kaj la sistemo ankoraŭ ne atingis sian firman, ekvilibran aŭ konstantan staton.
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 Manuel Sanz del Amo, Maria del R. Patiño Molina. (2014) Manual práctico del operador de calderas industriales (Parktika manlibro por varmindustrio) (hispane). ISBN 9788428334358.

Literaturo[redakti | redakti fonton]

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]