Објави:
Шта су материјали за провођење топлоте?
Тхе материјали за провођење топлоте су оне које омогућавају да се топлота ефикасно преноси између површине (или течности) са високом температуром и нижом температуром.
Материјали који проводе топлоту користе се у различитим инжењерским примјенама. Међу најважнијим применама су изградња расхладне опреме, опреме за дисипацију топлоте и уопште било које опреме која захтева размену топлоте у њиховим процесима..
Материјали који нису добри проводници топлине познати су као изолатори. Међу најкориштенијим изолационим материјалима су плута и дрво.
Уобичајено је да су материјали који добро проводе топлоту такође добри проводници електричне енергије.
Неки од примера добрих проводљивих материјала за топлоту и електричну енергију су алуминијум, бакар и сребро.
Различити материјали и њихова својства провођења топлине могу се наћи у приручницима за кемију који сумирају експерименталне резултате вожње у овим материјалима.
Провођење топлоте
Провођење је пријенос топлине који се одвија између два слоја истог материјала или између површина у додиру двају материјала који не размјењују материју.
У овом случају, пренос топлоте у материјалу се даје захваљујући молекуларним шоковима који се јављају између слојева или површина.
Молекуларни шокови омогућавају размену унутрашње и кинетичке енергије између атома материјала.
Дакле, слој или површина са атомима веће унутрашње енергије и кинетичке енергије преноси се на слојеве или површине мање енергије, чиме се повећава температура ових.
Различити материјали имају различите молекуларне структуре, што значи да сви материјали немају исти капацитет за провођење топлоте.
Топлинска проводљивост
Да би се изразила способност материјала или течности за провођење топлоте, користи се физичка својства "топлотна проводљивост" која је обично представљена словом к.
Топлотна проводљивост је својство које се мора експериментално пронаћи. Експерименталне процене топлотне проводљивости за чврсте материјале су релативно једноставне, али процес је комплексан за чврсте материје и гасове.
Топлотна проводљивост за материјале и течности се наводи за количину материјала са површином протока од 1 квадратни метар, дебљине 1 стопа, за један сат при температурној разлици од 1 ° К..
Топлотно проводни материјали
Иако у теорији сви материјали могу преносити топлоту, неки имају бољу проводљивост од других.
У природи постоје материјали као што су бакар или алуминијум који су добри проводници топлоте, међутим наука о материјалима, нанотехнологија и инжењеринг омогућили су стварање нових материјала са добрим возачким својствима..
Док топлотни проводни материјал као што је бакар, који се налази у природи, има топлотну проводљивост од 401 В / К м, уграђене су угљеничне наноцеви са топлотном проводношћу близу 6600 В / Км..
Вредности топлотне проводљивости за различите материјале могу се видети у следећој табели:
Референце
- Бербер С. Квон И. Томанек Д. Необична и висока топлотна проводљивост угљеничних наноцеви. Пхисицал Ревиевс Леттерс. 2000; 84: 4613
- Цхен К. ет ал. Алтернативни критеријум у оптимизацији преноса топлоте. Зборник радова Краљевског друштва А: Математичке, физичке и техничке науке 2011; 467 (2128): 1012-1028.
- Цортес Л. ет ал. 2010. Топлотна проводљивост материјала. Метрологи Симпосиум.
- Кауфман В. Ц. Ботхе Д.Меиер С.Д. Могућности топлотне изолације материјала Кутдоор одеће. Сциенце 1982; 215 (4533): 690-691.
- Керн Д. 1965. Процеси преноса топлоте. МцГрав хилл.
- Мерабиа С. ет ал. Пренос топлоте из наночестица: одговарајућа анализа стања. Зборник радова Националне академије наука Сједињених Америчких Држава. 2009; 106 (36): 15113-15118.
- Салункхе П. Б. Јаиа Крисхна Д. Испитивања материјала за складиштење латентне топлоте за соларне апликације за гријање и гријање простора. Јоурнал оф Енерги Стораге. 2017; 12: 243-260.