Чему равен коэффициент теплопроводности воды. Большая энциклопедия нефти и газа

23.09.2019

Теплопроводность, это …

Справочник технического переводчика
Теплопроводность — теплообмен, при котором перенос теплоты в неравномерно нагретой среде имеет атомно-молекулярный характер
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]
Теплопроводность — способность материала пропускать тепловой поток
[СТ СЭВ 5063-85]
Справочник технического переводчика

Толковый словарь Ушакова
Теплопроводность, теплопроводности, мн. нет, жен. (физ.) — свойство тел распространять тепло от более нагретых частей к менее нагретым.
Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935-1940

Большой Энциклопедический словарь
Теплопроводность — перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц. Приводит к выравниванию температуры тела. Обычно количество переносимой энергии, определяемое как плотность теплового потока, пропорционально градиенту температуры (закон Фурье). Коэффициент пропорциональности называют коэффициентом теплопроводности.
Большой Энциклопедический словарь. 2000

Теплопроводность воды

Для более объемного понимания общей картины отметим несколько фактов:

Теплопроводность воздуха приблизительно в 28 раз меньше теплопроводности воды;
У масла теплопроводность ориентировочно в 5 раз меньше чем у воды;
При повышении давления теплопроводность повышается;
В большинстве случаях, при повышении температуры, теплопроводность слабо концентрированных растворов солей, щелочей и кислот так же растет.

В качестве примера, приведем динамику изменений значений теплопроводности воды в зависимости от температуры, при давлении 1 бар:

0°С – 0,569 Вт/(м град);
10°С – 0,588 Вт/(м град);
20°С – 0,603 Вт/(м град);
30°С – 0,617 Вт/(м град);
40°С – 0,630 Вт/(м град);
50°С – 0,643 Вт/(м град);
60°С – 0,653 Вт/(м град);
70°С – 0,662 Вт/(м град);
80°С – 0,669 Вт/(м град);
90°С – 0,675 Вт/(м град);

100°С – 0,0245 Вт/(м град);
110°С – 0,0252 Вт/(м град);
120°С – 0,026 Вт/(м град);
130°С – 0,0269 Вт/(м град);
140°С – 0,0277 Вт/(м град);
150°С – 0,0286 Вт/(м град);
160°С – 0,0295 Вт/(м град);
170°С – 0,0304 Вт/(м град);
180°С – 0,0313 Вт/(м град).

Теплопроводность, впрочем, как и все остальные, является весьма важным для всех нас свойством воды. Например мы очень часто, сами того не зная, пользуемся им в быту — используем воду для быстрого охлаждения нагретых предметов, а грелку для аккумулирования тепла и его хранения.

В сторону снижения начинают обнаруживаться при толщине водной прослойки между сферической (с радиусом кривизны около 1 м) и плоской

В результате теплообмена между паром и жидкостью только верхний слой жидкости примет температуру насыщения , соответствующую среднему давлению слива . Температура основной массы жидкости останется ниже температуры насыщения. Нагревание жидкости протекает медленно вследствие низкого значения коэффициента температуропроводности жидкого пропана или бутана. Например, жидкого пропана на линии насыщения при температуре ts -- 20° С а = 0,00025 м-/ч, тогда как для воды, являющейся одним из наиболее инертных в тепловом отношении веществ , значение коэффициента температуропроводности при той же температуре будет а = 0,00052 м /ч.

Теплопроводность и температуропроводность древесины зависят от ее плотности, так как в отличие от теплоемкости на эти свойства влияет наличие распределенных по объему древесины полостей клеток, заполненных воздухом . Коэффициент теплопроводности абсолютно сухой древесины возрастает с увеличением плотности, а коэффициент температуропроводности падает. При заполнении полостей клеток водой теплопроводность древесины растет, а температуропроводность снижается. Теплопроводность древесины вдоль волокон больше, чем поперек.

ЧТО зависит от резко различающихся значений этих коэффициентов для веществ углей, воздуха и воды. Так, удельная теплоемкость воды в три раза, а коэффициент теплопроводности в 25 раз больше, чем воздуха, поэтому коэффициенты тепло - и температуропроводности возрастают с увеличением влаги в углях (рис. 13).

Прибор, изображенный на рис. 16 слева, служит для измерения тепло - и температуропроводности сыпучих материалов. В этом случае испытуемый материал помещается в пространство, образованное внутренней поверхностью цилиндра 6 и цилиндрическим нагревателем 9, размещенным по оси прибора. Для уменьшения осевых потоков измерительный блок снабжен крышками 7, 8 из теплоизоляционного материала . В рубашке, образованной внутренним и наружным цилиндрами, циркулирует вода постоянной температуры. Как и в предыдущем случае, разность температур измеряется дифференциальной термопарой , один спай которой 1 укреплен вблизи цилиндрического нагревателя, а другой 2 - на внутренней поверхности цилиндра с испытуемым материалом.

К аналогичной формуле придем, если рассмотрим время, необходимое для испарения отдельной капли жидкости. Температуропроводность Хв жидкостей типа воды обычно мала. В связи с этим прогревание капли происходит относительно медленно за время пр о/Хв- Это позволяет считать, что испарение жидкости происходит только с поверхности капли без значительного прогрева

На мелководьях прогрев воды осуществляется не только сверху за счет процессов теплообмена с атмосферой, но также и снизу, со стороны дна, которое из-за малой температуропроводности и сравнительно малой теплоемкости быстро прогревается. В ночные часы дно передает накопленное за день тепло слою воды, расположенному над ним, и возникает своеобразный парниковый эффект.

В этих выражениях Яд и Н (в кал моль) - теплоты абсорбции и реакции (положительная при экзотермичности реакции), а остальные обозначения указаны выше. Коэффициент температуропроводности для воды составляет около 1,5 10" см 1сек. Функции и

Значительно менее изучены теплопроводность и температуропроводность буровых растворов . В тепловых расчетах коэффициент теплопроводности их, по В. Н. Дахнову и Д. И. Дьяконову, а также Б. И. Есьману и др. , принимают тот же, что и воды - 0,5 ккал/м-ч-град . По справочным данным, коэффициент теплопроводности буровых растворов равен 1,29 ккал/м-ч-град. С. М. Кулиев и др. предложили для расчета коэффициента теплопроводности уравнение

Для приблизительных расчетов процессов испарения воды в воздух и конденсации воды из влажного воздуха можно применять соотношение Льюиса , так как отношение коэффициента температуропроводности к коэффициенту диффузии при 20°С равно 0,835, что не сильно отличается от единицы. В разделе Г5-2 процессы, происходяшие во влажном воздухе , изучались при помощи графика зависимости удельного влагосодержания от энтальпии. Поэтому полезно было бы преобразовать уравнение (16-36) таким образом , чтобы в его правой части вместо парциальных

B уравнениях (VII.3) и (VII.4) и краевых условиях (VII.5) приняты следующие обозначения Ti и Т - соответственно температуры отвердевшего и неотвердевшего слоев - температура среды Т р - криоскопическая температура а и U2 - соответственно температуропроводности этих слоев а = kil ifi), mV А.1 - коэффициент теплопроводности для замороженного мяса, Вт/(м- К) А.2 - то же для охлажденного мяса , Вт/(м- К) q и сг - удельные теплоемкости замороженного и охлажденного мяса , Дж/(кг-К) Pi ир2 - плотность замороженного и охлажденного мяса р1 =pj = 1020 кг/м - толщина замороженного слоя, отсчитываемая от

Содержание раздела

Теплопроводность обусловлена зависящими от местной температуры движениями микроструктурных элементов. В жидкостях и газах микроструктурными движениями являются беспорядочные молекулярные движения, интенсивность которых возрастает с увеличением температуры. В твердых металлах при средних температурах передача тепла происходит вследствие движения свободных электронов. В неметаллических твердых телах теплопроводность осуществляется упругими акустическими волнами, образующимися вследствие смещений всех молекул и всех атомов из их равновесных положений. Выравнивание температуры из-за теплопроводности понимают, как переход к беспорядочному распределению накладывающихся друг на друга волн, при котором распределение энергии колебаний равномерно во всем теле. В практических условиях теплопроводность в наиболее чистом виде наблюдается в твердых телах.

В основе теории теплопроводности лежит закон Фурье, связывающий перенос тепла внутри тела с температурным состоянием в непосредственной близости от рассматриваемого места – выражается следующим образом:

dQ/dτ= - λF*dt/dl,

где: dQ/dτ – скорость перехода тепла (количество тепла за единицу времени); F – площадь сечения, нормального к направлению теплового потока; dt/dl – изменение температуры в направлении теплового потока, т.е. температурный градиент.

Коэффициент λ выражается в Вт/м⋅К (ккал/м⋅час⋅град), называется коэффициентом теплопроводности, он зависит от физико-химических свойств материала и температуры материала. Коэффициент λ показывает сколько тепла пойдет в час через материал поверхностью в 1 м 2 , толщиной в 1 м при разности температур в 1°. В табл. 7.15; 7.16 приведены значения коэффициентов теплопроводности металлов, воздуха, водяного пара, воды при различных температурах. Теплопроводность огнеупоров и теплоизоляционных материалов см. раздел 10.

Воздух проводит тепло примерно в 100 раз меньше, чем твердые тела. Вода проводит тепло примерно в 25 раз больше, чем воздух. Влажные материалы проводят тепло лучше, чем сухие. Наличие примесей, особенно в металлах, может вызвать изменение теплопроводности на 50–75%.

Стационарная теплопроводность. Теплопроводность называется стационарной, если вызвавшая ее разность температур ∆t сохраняется неизменной.

Количество тепла Q, прошедшее через материал (стенку) путем теплопроводности, зависит от толщины материала (стенки) – S, м; разности температур ∆t,°С; поверхности – F, м 2 и определяется уравнением:

Q = λ (t 1 – t 2)/S , Вт (ккал/час).

Коэффициент теплопередачи здесь будет равен λ/S , т.е. он прямо пропорционален коэффициенту теплопроводности λ и обратно пропорционален толщине стенки – S.

Нестационарная теплопроводность. Теплопроводность называется нестационарной, если вызывающая ее разность температур ∆t является величиной переменной.

Скорость прогрева твердых тел прямо пропорциональна коэффициенту теплопроводности материала ë и обратно пропорциональна объемной теплоемкости Сρ, характеризующей аккумулирующую способность, отношение которых называется коэффициентом температуропроводности:

a = λ/Сρ , м 2 /час.

Для процессов нестационарной теплопроводности коэффициент температуропроводности «а» имеет такое же значение, как коэффициент теплопроводности «λ» при стационарном режиме теплопередачи.

Продолжительность прогрева стенки с достаточной для технических расчетов точностью можно определить по формуле Грум-Гржимайло:

τ ≈ 0,35 S 2 /a, час, где: S – толщина стенки; а – коэффициент температуропроводности (для шамота 0,0015–0,0025 м 2 /час).

Продолжительность прогрева кладки из шамотного огнеупорного кирпича: τ ≈ 175 ⋅ S 2 , час.

Глубину прогрева стенки любой толщины и при любом изменении температуры поверхности можно определить по формуле:

S ПР = 0,17 ⋅ 10 -3 t П.СР ⋅ √τ, м,

где: t П.СР – средняя температура поверхности за период нагрева в °С.

Если S ПР будет больше, чем толщина материала (стенки) S, то наступает стационарный процесс. Если S ПР < S, то количество тепла, аккумулированное стенкой Q АКК. можно определить по формуле Грум-Гржимайло:

Q АКК. = 0,56 ⋅ t ПОВ. √t П.СР ⋅ τ , ккал/м 2 ⋅ период.

Q АКК. = 2,345 ⋅ t ПОВ. √t П.СР ⋅ τ , кДж/м 2 ⋅ период.

Здесь t ПОВ. – температура поверхности стенки в °С к концу периода нагрева; τ – час.

Таблица 7.15. Теплопроводность металлов, значения ë даны в Вт/м ⋅ К (ккал/м ⋅ ч ⋅ град)

Металлы и сплавы	Температура плавления, °С	Температура, °С
0	100	200	300	400	500
1	2	3	4	5	6	7	8
Алюминий	659	202,4 (174)	204,7 (176)	214,6 (184,5)	230,3 (198)	248,9 (214)	-
Железо	1535	60,5 (52,0)	55,2 (47,5)	51,8 (44,5)	48,4 (41,6)	45,0 (38,7)	39,8 (34,2)
Латунь	940	96,8 (83,2)	103,8 (89,2)	108,9 (93,6)	114,0 (98,0)	115,5 (99,3)	-
Медь	1080	387,3 (333)	376,8 (324)	372,2 (320)	366,4 (315)	508,6 (312)	358,2 (308)
Никель	1450	62,2 (53,5)	58,5 (50,3)	57,0 (49)	55,2 (47,5)	-	-
Олово	231	62,2 (53,5)	58,5 (50,3)	57,0 (49)	-	-	-
Свинец	327	34,5 (29,7)	34,5 (29,7)	32,9 (28,3)	31,2 (26,8)	-	-
Серебро	960	418,7 (360)	411,7 (354)	-	-	-	-
1	2	3	4	5	6	7	8
Сталь (1%С)	1500	-	44,9 (38,6)	44,9 (38,6)	43,3 (37,2)	39,8 (34,2)	38,0 (32,7)
Тантал	2900	55,2 (47,5)	-	-	-	-	-
Цинк	419	112,2 (96,5)	110,5 (95,0)	107,1 (92,1)	101,9 (87,6)	93,4 (80,3)	-
Чугун	1200	50,1 (43,1)	48,4 (41,6)	-	-	-	-
Чугун высококремнистый	1260	51,9 (44,6)	-	-	-	-	-
Висмут	271,3	8,1 (7,0)	6,7 (5,8)	-	-	-	-
Золото	1063	291,9 (251,0)	294,2 (253,0)	-	-	-	-
Кадмий	320,9	93,0 (80,0)	90,5 (77,8)	-	-	-	-
Магний	651	159,3 (137)	-	-	-	-	-
Платина	1769,3	69,5 (59,8)	72,4 (62,3)	-	-	-	-
Ртуть	- 38,87	6,2 (5,35)	9,87 (8,33)	-	-	-	-
Сурьма	630,5	18,4 (15,8)	16,7 (14,4)	-	-	-	-
Константан (60%Cu + 40%Ni)		22,7 (19,5)	26,7 (23,0)	-	-	-	-
Манганин (84%Cu + 4%Ni + + 12%Mn)		22,1 (19,0)	26,3 (22,6)	-	-	-	-
Никелевое серебро		29,1 (25,0)	37,2 (32,0)	-	-	-	-

Таблица 7.16. Коэффициенты теплопроводности воздуха, водяного пара и воды, Вт/м ⋅ К (ккал/м ⋅ ч ⋅ град)

Среда	Температура °С
0	100	200	300	500
Воздух	0,0237 (0,0204)	0,03 (0,0259)	0,0365 (0,0314)	0,0420 (0,0361)	0,0526 (0,0452)
Водяной пар	-	0,0234 (0,0201)	0,03 (0,0258)	0,0366 (0,0315)	-
	0	20	30	70	100
Вода	0,558 (0,48)	0,597 (0,513)	0,644 (0,554)	0,663 (0,57)	0,682 (0,586)

Для определения теплопотерь через стены топки, через неэкранированные стены котла и для определения температур наружной поверхности используют графики и диаграммы см. Приложения.

Нормы тепловых потерь и предельные толщины тепловой изоляции приведены в таблице 7.17; 7.18; 7.19.

Таблица 7.17. Предельные толщины тепловой изоляции для трубопроводов, прокладываемых в помещениях и на открытом воздухе Таблица 7.18. Предельные толщины тепловой изоляции для водяных теплопроводов, прокладываемых в непроходных каналах Таблица 7.19. Нормы тепловых потерь изолированными поверхностями внутри помещений электростанций с расчетной температурой воздуха 25° С, Вт/м

Наружный диаметр трубы,мм	Температура теплоносителя, °С														Наружный диаметр трубы,мм
50	75	100	125	150	200	250	300	350	400	450	500	550	600
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	12 14 15 16 17 19 26 31	19 23 26 28 30 32 38 47	27 33 36 38 43 45 52 62	35 41 46 50 57 61 68 76	43 50 57 62 68 72 79 88	58 68 76 84 91 95 105 117	74 86 98 105 115 122 130 146	90 105 119 126 140 147 159 177	105 122 138 149 164 173 186 205	121 139 158 169 188 198 212 234	136 158 170 192 218 225 238 263	152 175 199 213 236 250 264 291	168 194 221 235 262 275 291 331	183 213 242 255 285 300 318 349	20 32 48 57 76 89 108 133
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	36 40 44 49 52 58 62 70 77 95 110 128 157 174 244 308 337 58	52 58 60 69 76 81 87 96 105 128 145 168 192 221 303 372 425 68	70 77 81 91 99 107 114 127 139 163 186 209 238 262 349 431 447 76	84 93 99 110 121 130 139 155 169 198 221 256 279 308 407 500 570 85	98 108 116 129 142 152 163 180 198 227 256 279 320 349 465 580 630 93	130 144 154 166 186 204 221 238 256 294 325 366 400 430 582 700 768 110	163 178 192 213 233 254 273 294 314 360 395 448 483 523 680 837 907 127	193 212 228 254 279 303 326 353 379 430 470 518 558 610 790 965 1045 144	213 247 264 295 324 349 374 406 435 495 547 600 645 700 910 1090 1190 160	256 282 302 336 369 400 430 465 500 565 616 675 727 780 998 1230 1340 178	287 318 337 375 413 448 482 520 558 628 686 750 808 866 1130 1245 1475 195	318 350 371 416 460 498 536 577 618 700 762 825 885 948 1235 1485 1630 210	349 384 410 458 505 547 586 633 680 767 830 900 970 1035 1340 1625 1750 228	378 416 445 498 550 598 645 693 738 825 900 975 1045 1115 1450 1740 1910 244	159 194 219 273 325 377 426 478 529 630 720 820 920 1020 1420 1820 2000 Плоская стенка, м 2

Примечание:

Для оборудования и трубопроводов, работающих на отборах пара и дренажах, значения, полученные по таблице, умножают на следующие коэффициенты:

Диаметр, мм 32 108 273 720 1020 2000 (и плоская стенка)

Коэффициент 1,01 1,06 1,09 1,12 1,16 1,22

Коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества и в общем случае зависит от температуры, давления и рода вещества. В большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов определяется экспериментально с помощью различных методов. Большинство из них основано на измерении теплового потока и градиента температур в исследуемом веществе. Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м×К), при этом определяется из соотношения: из которого следует, что коэффициент теплопроводности численно равен количеству теплоты, которое проходит в единицу времени через единицу изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице. Примерные значения коэффициента теплопроводности различных веществ показаны нарис. 1.4Так как тела могут иметь различную температуру, а при наличии теплообмена и в самом теле температура будет распределена неравномерно, т.е. в первую очередь важно знать зависимость коэффициента теплопроводности от температуры. Опыты показывают, что для многих материалов с достаточной для практики точностью зависимость коэффициента теплопроводности от температуры можно принять линейной: где λ 0 - значение коэффициента теплопроводности при температуре t 0 ; b - постоянная, определяемая опытным путём.

Коэффициент теплопроводности газов. Согласно кинетической теории перенос теплоты теплопроводностью в газах при обычных давлениях и температурах определяется переносом кинетической энергии молекулярного движения в результате хаотического движения и столкновения отдельных молекул газа. При этом коэффициент теплопроводности определяется соотношением: где- средняя скорость перемещения молекул газа;- средняя длина свободного пробега молекул газа между соударениями;- теплоёмкость газа при постоянном объёме;- плотность газа. С увеличением давления в равной мере увеличивается плотность, уменьшается длина пробегаи произведениесохраняется постоянным. Поэтому коэффициент теплопроводности заметно не меняется с изменением давления. Исключение составляют очень малые (меньше 2,66×10 3 Па) и очень большие (2×10 9 Па) давления. Средняя скорость перемещения молекул газа зависит от температуры: где R μ - универсальная газовая постоянная, равная 8314,2 Дж/(кмоль×К); μ - молекулярная масса газа; Т - температура, К. Теплоемкость газов возрастает с повышением температуры. Этим объясняется тот факт, что коэффициент теплопроводности для газов с повышением температуры возрастает. Коэффициент теплопроводности λ газов лежит в пределах от 0,006 до 0,6 Вт/(м×К). На рис. 1.5 представлены результаты измерений коэффициента теплопроводности различных газов, проведенных Н. Б. Варгафтиком. Среди газов резко выделяются своим коэффициентом теплопроводности гелий и водород. Коэффициент теплопроводности у них в 5-10раз больше, чем у других газов. Это наглядно видно на рис. 1.6. Молекулы гелия и водорода обладают малой массой, а следовательно, имеют большую среднюю скорость перемещения, чем и объясняется их высокий коэффициент теплопроводности. Коэффициенты теплопроводности водяного пара и других реальных газов, существенно отличающихся от идеальных, сильно зависят также от давления. Для газовых смесей коэффициент теплопроводности не может быть определён по закону аддитивности, его нужно определять опытным путём.

Рис.1.5 Коэффициенты теплопроводности газов.

1-водяной пар; 2-двуокись углерода; 3-воздух; 4-аргон; 5-кислород; 6-азот.

Рис. 1.6 Коэффициенты теплопроводности гелия и водорода.

Коэффициент теплопроводности жидкостей. Механизм распространения теплоты в капельных жидкостях можно представить как перенос энергии путем нестройных упругих колебаний. Такое теоретическое представление о механизме передачи теплоты в жидкостях, выдвинутое А. С. Предводителевым, было использовано Н. Б. Варгафтиком для описания опытных данных по теплопроводности различных жидкостей. Для большинства жидкостей теория нашла хорошее подтверждение. На основании этой теории была получена формула для коэффициента теплопроводности следующего вида: где- теплоёмкость жидкости при постоянном давлении;- плотность жидкости; μ - молекулярная масса. Коэффициент А, пропорциональный скорости распространения упругих волн в жидкости, не зависит от природы жидкости, но зависит от температуры, при этом Ас р ≈const. Так как плотность ρ жидкости с повышением температуры убывает, то из уравнения (1.21) следует, что для жидкостей с постоянной молекулярной массой (неассоциированные и слабо ассоциированные жидкости) с повышением температуры коэффициент теплопроводности должен уменьшаться. Для жидкостей, сильно ассоциированных (вода, спирты и т. д.) в формулу (1.21) нужно ввести коэффициент ассоциации, учитывающий изменение молекулярной массы. Коэффициент ассоциации зависит также от температуры, и поэтому при различных температурах он может влиять на коэффициент теплопроводности по-разному. Опыты подтверждают, что для большинства жидкостей с повышением температуры коэффициент теплопроводности λ убывает, исключение составляют вода и глицерин (рис. 1.7). Коэффициент теплопроводности капельных жидкостей лежит примерно в пределах от 0,07 до 0,7Вт/(м×К). При повышении давления коэффициенты теплопроводности жидкостей возрастают.

Рис. 1.7 Коэффициенты теплопроводности различных жидкостей.

1-вазелиновое масло; 2-бензол; 3-ацетон; 4-касторовое масло; 5-спирт этиловый; 6-спирт метиловый; 7-глицерин; 8-вода.

Коэффициент теплопроводности твердых тел. В металлах основным передатчиком теплоты являются свободные электроны, которые можно уподобить идеальному одноатомному газу. Передача теплоты при помощи колебательных движений атомов или в виде упругих звуковых волн не исключается, но ее доля незначительна по сравнению с переносом энергии электронным газом. Вследствие движения свободных электронов происходит выравнивание температуры во всех точках нагревающегося или охлаждающегося металла. Свободные электроны движутся как из областей, более нагретых, в области, менее нагретые, так и в обратном направлении. В первом случае они отдают энергию атомам, во втором отбирают ее. Так как в металлах носителем тепловой энергии являются электроны, то коэффициенты тепло- и электропроводности пропорциональны друг другу. При повышении температуры вследствие усиления тепловых неоднородностей рассеивание электронов увеличивается. Это влечет за собой уменьшение коэффициентов тепло- и электропроводности чистых металлов (рис. 1.8). При наличии разного рода примесей коэффициент теплопроводности металлов резко убывает. Последнее можно объяснить увеличением структурных неоднородностей, которое приводит к рассеиванию электронов. Так, например, для чистой меди λ= 396Вт/(м×К), для той же меди со следами мышьяка λ= 142Bт/(м×K). В отличие от чистых металлов коэффициенты теплопроводности сплавов при повышении температуры увеличиваются (рис. 1.9). В диэлектриках с повышением температуры коэффициент теплопроводности обычно увеличивается (рис. 1.10). Как правило, для материалов с большей плотностью коэффициент теплопроводности имеет более высокое значение. Он зависит от структуры материала, его пористости и влажности.

Рис. 1.8 Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых чистых металлов.

Многие строительные и теплоизоляционные материалы имеют пористое строение (кирпич, бетон, асбест, шлак и др.), и применение закона Фурье к таким телам является в известной мере условным. Наличие пор в материале не позволяет рассматривать такие тела как сплошную среду. Условным является также коэффициент теплопроводности пористого материала. Эта величина имеет смысл коэффициента теплопроводности некоторого однородного тела, через которое при одинаковых форме, размерах и температурах на границах проходит то же количество теплоты, что и через данное пористое тело. Коэффициент теплопроводности порошкообразных и пористых тел сильно зависит от их плотности. Например, при возрастании плотности ρ от 400 до 800 кг/м 3 коэффициент теплопроводности асбеста увеличивается от 0,105 до 0,248 Вт/(м×К). Такое влияние плотности ρ на коэффициент теплопроводности объясняется тем, что теплопроводность заполняющего поры воздуха значительно меньше, чем твердых компонентов пористого материала. Эффективный коэффициент теплопроводности пористых материалов сильно зависит также от влажности. Для влажного материала коэффициент теплопроводности значительно больше, чем для сухого и воды в отдельности. Например, для сухого кирпича λ= 0,35, для воды λ = 0,60, а для влажного кирпича λ≈1,0 Вт/(м×К). Этот эффект может быть объяснен конвективным переносом теплоты, возникающим благодаря капиллярному движению воды внутри пористого материала, и частично тем, что абсорбционно связанная влага имеет другие характеристики по сравнению со свободной водой. Увеличение коэффициента теплопроводности зернистых материалов с изменением температуры можно объяснить тем, что с повышением температуры возрастает теплопроводность среды, заполняющей промежутки между зернами, а также увеличивается теплопередача излучением зернистого массива. Коэффициенты теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов имеют значения, лежащие примерно в пределах от 0,023 до 2,9Bт/(м×K). Материалы с низким значением коэффициента теплопроводности [меньше 0,25Вт/(м×К)], обычно применяемые для тепловой изоляции, называются теплоизоляционными.

Чему равен коэффициент теплопроводности воды. Большая энциклопедия нефти и газа

Читайте также

Теплопроводность, это …

Справочник технического переводчика

Толковый словарь Ушакова

Большой Энциклопедический словарь

Большой Энциклопедический словарь. 2000

Теплопроводность воды