Дял:
Какво представляват топлопроводимите материали?
на топлопроводими материали са тези, които позволяват на топлината да прехвърля ефективно между повърхност (или течност) с висока температура и по-ниска температура.
Топлопроводимите материали се използват в различни инженерни приложения. Сред най-важните приложения са изграждането на охлаждащо оборудване, оборудване за разсейване на топлина и като цяло всяко оборудване, което изисква обмяна на топлина в техните процеси..
Тези материали, които не са добри проводници на топлина, са известни като изолатори. Сред най-използваните изолационни материали са корк и дърво.
Обикновено материалите, които провеждат топлина, също са добри проводници на електричество.
Някои примери за добри проводящи материали за топлина и електричество са алуминий, мед и сребро.
Различни материали и съответните им свойства на топлопроводност могат да бъдат намерени в ръководствата за химия, които обобщават експерименталните резултати от шофирането, направени в тези материали.
Топлинна проводимост
Проводимостта е пренос на топлина между два слоя от един и същ материал или между повърхности, които са в контакт с два материала, които не обменят материя.
В този случай преносът на топлина в материалите се дава благодарение на молекулярните сътресения, които възникват между слоевете или повърхностите.
Молекулните шокове позволяват обмен на вътрешна и кинетична енергия между атомите на материала.
Така слоят или повърхността с атоми с по-висока вътрешна енергия и кинетична енергия се прехвърлят към слоевете или повърхностите с по-ниска енергия, като по този начин увеличават температурата на тези.
Различните материали имат различни молекулярни структури, което означава, че не всички материали имат еднакъв капацитет за провеждане на топлина.
Топлинна проводимост
За да се изрази способността на материала или течността да провежда топлина, се използва физическата характеристика "топлопроводимост", която обикновено се представя с буквата к.
Топлинната проводимост е свойство, което трябва да се намери експериментално. Експерименталните оценки на топлинната проводимост за твърди материали са относително прости, но процесът е сложен за твърди вещества и газове.
Топлинната проводимост за материали и флуиди се отчита за количество материал с дебит от 1 квадратен фут, с дебелина 1 фут, за един час при температурна разлика от 1 ° К..
Топлопроводими материали
Въпреки че на теория всички материали могат да пренасят топлина, някои имат по-добра проводимост от други.
В природата има материали като мед или алуминий, които са добри проводници на топлина, но науката за материалите, нанотехнологиите и инженерството са позволили създаването на нови материали с добри свойства на шофиране..
Докато топлопроводим материал, като например мед, който се среща в природата, има топлопроводимост от 401 W / K m, са докладвани въглеродни нанотръби, произведени с термична проводимост близо до 6600 W / K m..
Стойностите на термичната проводимост за различни материали могат да се видят в следната таблица:
препратки
- Berber S. Kwon Y. Tomanek D. Необичайна и висока топлинна проводимост на въглеродни нанотръби. Физически рецензии Писма. 2000; 84: 4613
- Chen Q. et al. Алтернативен критерий за оптимизация на топлопредаването. Известия на Кралското дружество A: Математически, Физически и Инженерни науки 2011; 467 (2128): 1012-1028.
- Cortes L. et al. 2010. Топлинна проводимост на материалите. Симпозиум по метрология.
- Kaufman W. C. Bothe D.Meyer S.D. Топлоизолационни възможности на материалите за облекло Qutdoor. Science. 1982; 215 (4533): 690-691.
- Kern D. 1965. Процеси на пренос на топлина. Макгроу хълм.
- Merabia S. et al. Пренос на топлина от наночастици: съответен анализ на състоянието. Известия на Националната академия на науките на Съединените американски щати. 2009; 106 (36): 15113-15118.
- Салункхе П. Б. Джая Кришна Д. Изследвания на материали за съхранение на латентна топлина за приложения на слънчева вода и отопление на помещения. Вестник за съхранение на енергия. 2017; 12: 243-260.