Термодинамика

Теплопроводность тел зависит от природы вещества, его структуры, температуры и других факторов, а численно она определяется величиной коэффициента теплопроводности . Наибольшей теплопроводностью обладают серебро, медь, золото, алюминий (λ = 410, 395, 300 и 210 Вт/(мК), соответственно). Следует подчеркнуть, что на величину λ, металлов существенное влияние оказывает наличие даже очень небольших примесей других веществ. Например, при наличии в меди даже следов мышьяка теплопроводность ее уменьшается до λ = 142 Вт/(мК). Опыты показывают, что с увеличением температуры металлов λ незначительно уменьшается.

Коэффициент теплопроводности капельных жидкостей лежит в диапазоне 0,08 – 0,7 Вт/(мК). С увеличением температуры у большинства жидкостей λ уменьшается. Исключение составляют вода и глицерин. Газы имеют очень малую теплопроводность (λ = 0,005 … 0,4 Вт/(мК)), которая с увеличением температуры заметно увеличивается. Изменение давления мало влияет на величину λ. Некоторое влияние обнаруживается только при очень значительном увеличении давления или в очень разреженных газах.

Неметаллические твердые тела могут иметь различную теплопроводность (λ = 0,02 … 4,0 Вт/(мК)). Среди них особый интерес представляют строительные и теплоизоляционные материалы, большинство которых имеют капиллярно-пористую структуру и это усложняет механизм процессов, включая сюда и радиационно-конвективный теплообмен в порах. Поэтому при оценке теплопроводности таких материалов должны учитываться его плотность, влажность и пористость. С увеличением пористости, уменьшением плотности и влажности коэффициент теплопроводности таких материалов уменьшается. При увеличении температуры таких материалов коэффициент теплопроводности их заметно увеличивается. Материалы с λ < 0,25 Вт/(мК) часто применяют в качестве теплоизоляторов. Значения коэффициентов теплопроводности λ обычно определяют опытным путем на специальных экспериментальных установках [14]. Ускорение при криволинейном движении материальной точки В механике вводится еще одна важная характеристика движения – ускорение, т.е. скорость изменения вектора скорости во времени.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Вещества и материалы

Теплопроводность, Вт/(мD К)

Металлы

Алюминий

205

Бронза

105

Висмут

8,4

Вольфрам

159

Железо

67

Золото

287

Кадмий

96

Магний

155

Медь

389

Мышьяк

188

Никель

58

Платина

70

Ртуть

7

Свинец

35

Цинк

113

Другие материалы

Асбест

0,08

Бетон

0,59

Воздух

0,024

Гагачий пух (неплотный)

0,008

Дерево (орех)

0,209

Магнезия (MgO)

0,10

Опилки

0,059

Резина (губчатая)

0,038

Слюда

0,42

Стекло

0,75

Углерод (графит)

15,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все газы очень медленно передают теплоту. Теплопроводность жидкостей (кроме жидких металлов) занимает промежуточное положение между теплопроводностью твердых тел и газов. Тела и вещества, медленно передающие теплоту, называются теплоизоляторами. К ним, например, относятся пенопласт, мех, вата, поролон, синтепон и др. Тела и вещества, быстро передающие теплоту, называюся теплопроводниками. К ним, в первую очередь, относятся все металлы – в твердом и жидком состоянии.


На главную