Определение на термичната проводимост

Проводимостта е свойство , което притежават елементите, които са проводящи . Това е наименованието на тези материали, които имат капацитета да предават електричество или топлина .

Когато материал позволява да премине електричеството през себе си, се казва, че има електрическа проводимост . От друга страна, ако позволява преминаването на топлина, то се нарича термична проводимост .

Следователно може да се посочи, че топлопроводимостта е свойството на тези елементи, които позволяват предаването на топлина . Това физическо свойство предполага, че когато дадена материя има термична проводимост, топлината преминава от тялото на по-висока температура към по-ниска температура, която е в контакт с нея.

Този топлообмен включва обмен на вътрешна енергия (която комбинира потенциалната енергия и кинетичната енергия ) на електрони, атоми и молекули. Колкото по-висока е топлопроводимостта, толкова по-добра е топлопроводимостта. Обратното свойство е топлинното съпротивление , което показва, че колкото по-ниска е топлопроводимостта, толкова по-топлоизолация (по-голямо съпротивление).

По отношение на потенциалната енергия можем да кажем, че механичната енергия е свързана с местоположението на тялото в поле на силите (в този случай говорим за електростатична или гравитационна енергия , между другото) или за наличието на поле на силите в самото тяло (в този случай енергията ще бъде еластична ). С други думи, потенциалната енергия е резултат от системата от сили, които оказват влияние върху дадено тяло като консервативна , т.е. нейната обща работа върху частица е нула.

Кинетичната енергия на тялото, от друга страна, е това, което има благодарение на своето движение . Става дума за работата, която е необходима за постигане на ускорението му, започвайки от почивка до определена скорост. Когато тялото достигне тази енергия през цялото ускорение, то го поддържа, освен ако не променя скоростта си. За да се върнете в състояние на покой, е необходимо да извършите отрицателна работа със същата величина.

При нагряване на веществото, тя увеличава средната кинетична енергия на молекулите си и това води до повишаване на неговото ниво на възбуда. На молекулярно ниво, топлопроводимостта се случва, защото молекулите взаимодействат помежду си, като обменят кинетична енергия, без да правят глобални движения на материята . Трябва да се отбележи, че на макроскопично ниво е възможно да се моделира това явление чрез закона на Фурие .

Законът на Фурие гласи, че топлопроводимостта носи пропорционален поток чрез проводимост на топлопредаване (процесът, чрез който топлината се разпространява в различни среди), в изотропна среда (пространство, в което физическите свойства не са свързани в посоката, в която са изследвани), която е пропорционална и противоположна на температурния градиент в тази посока.

Формулата на закона на Фурие установява, че топлинният поток, който се среща в дадена повърхност, измерен с определена единица, е равен на топлинната проводимост от температурния градиент вътре в материала, умножен по -1 .

Металите са добри топлопроводници: поради тази причина те се използват в тези промишлени процедури, където се опитва да максимизира преноса на топлина. Други материали, като фибростъкло, имат такава ниска топлопроводимост, че се използват като изолатори.

Капацитетът на топлопроводност се обозначава с количество, известно като коефициент на топлопроводимост . Този коефициент, в Международната система от единици, се изразява във ватове / (метър х келвин) . Тя може също да бъде изразена в BTU / (час x крак x по Фаренхайт) в англосаксонската система и в килокалории / (час x метър x келвин) в техническата система.

border=0

Търсете друго определение