Pagrindinis skirtumas tarp šilumos laidumo ir difuziškumo yra tas, kad šilumos laidumas reiškia medžiagos gebėjimą praleisti šilumą, o šiluminis difuziškumas reiškia medžiagos šilumos perdavimo iš jos karštojo galo į šilumą greičio matavimą. š alta pabaiga.
Šiluminis laidumas ir šiluminis difuziškumas yra du terminai, apibūdinantys šilumos perdavimą per tam tikrą medžiagą.
Kas yra šilumos laidumas?
Šiluminis laidumas yra terminas, apibūdinantis tam tikros medžiagos gebėjimą pravesti šilumą per save. Šį terminą galime žymėti trimis būdais: k, λ arba κ. Paprastai medžiaga, turinti didelį šilumos laidumą, pasižymi dideliu šilumos perdavimo greičiu. Pavyzdžiui, metalai paprastai turi didelį šilumos laidumą ir labai efektyviai praleidžia šilumą. Panašiai izoliacinės medžiagos, tokios kaip putų polistirolas, turi mažą šilumos laidumą ir mažą šilumos perdavimo greitį. Todėl mes galime naudoti medžiagas, turinčias didelį šilumos laidumą, o šilumos izoliacijos įrenginiuose galime naudoti medžiagas, kurių šilumos laidumas yra mažas. Be to, „šiluminė varža“yra šilumos laidumo atvirkštinė vertė.
Matematiškai šilumos laidumą galime išreikšti kaip q=-k∇T, kur q yra šilumos srautas, k yra šilumos laidumas ir ∇T yra temperatūros gradientas. Mes tai vadiname Furjė šilumos laidumo dėsniu.
Šiluminį laidumą galime apibrėžti kaip energijos pernešimą dėl atsitiktinio molekulinio judėjimo per temperatūros gradientą. Todėl galime atskirti šį terminą nuo energijos pernešimo per konvekciją ir molekulinį darbą, nes jis neapima jokių mikroskopinių srautų ar vidinių įtempių, kurie yra darbingi.
Svarstant šilumos laidumo matavimo vienetus, SI vienetai yra „vatai vienam metrui-Kelvinas“arba W/m. K. Tačiau imperijos vienetais šilumos laidumą galime išmatuoti BTU/(h.ft.°F), kur BTU yra Didžiosios Britanijos šiluminis vienetas, h yra laikas valandomis, pėdos yra atstumas pėdomis, o F yra temperatūra Farenheito laipsniais. Be to, yra du pagrindiniai medžiagos šilumos laidumo matavimo būdai: pastovios būsenos ir pereinamojo laikotarpio metodai.
Kas yra šiluminis difuziškumas?
Šiluminis difuziškumas – tai medžiagos šilumos perdavimo iš karšto galo į š altą greitį matas. Todėl tai yra medžiagos šilumos laidumas, padalytas iš tankio ir specifinės šiluminės talpos esant pastoviam slėgiui. Šio parametro matavimo vienetas yra m2/s. Tai SI išvestinis vienetas. Paprastai šį terminą galime žymėti kaip α. Tačiau yra ir kitų simbolių. Matematinė šiluminės difuzijos išraiška yra tokia:
α=k/ρcp
Čia k yra šilumos laidumas, cp yra savitoji šiluminė talpa, o ρ si yra tankis. Tačiau ρcp kartu vadinama tūrine šilumos talpa.
Dažniausiai šiluminė difuzija matuojama naudojant blykstės metodą, kai juostelės arba cilindrinės medžiagos mėginio dalis kaitinama trumpu energijos impulsu viename gale ir temperatūros pokytis analizuojamas nedideliu atstumu.
Kuo skiriasi šilumos laidumas ir difuziškumas?
Šiluminis laidumas ir šiluminis difuziškumas yra du terminai, apibūdinantys šilumos perdavimą per tam tikrą medžiagą. Pagrindinis skirtumas tarp šilumos laidumo ir difuzijos yra tas, kad šilumos laidumas reiškia medžiagos gebėjimą praleisti šilumą, o šiluminis difuziškumas reiškia medžiagos šilumos perdavimo greičio iš karšto galo į š altąjį galą matavimą.
Toliau infografika pateikia šilumos laidumo ir difuzijos skirtumus, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – šilumos laidumas ir difuziškumas
Šiluminis laidumas ir šiluminis difuziškumas yra du terminai, apibūdinantys šilumos perdavimą per tam tikrą medžiagą. Pagrindinis skirtumas tarp šilumos laidumo ir difuzijos yra tas, kad šilumos laidumas reiškia medžiagos gebėjimą praleisti šilumą, o šiluminis difuziškumas reiškia medžiagos šilumos perdavimo greičio iš karšto galo į š altąjį galą matavimą.
