SI-yksiköt | m 2 / s |
---|---|
Ulottuvuus | 2 · T -1 |
Luonto | Koko skalaari intensiivinen |
Tavallinen symboli | κ tai α |
Linkki muihin kokoihin | = . |
Lämpödiffuusion on fysikaalinen suure , joka luonnehtii kyky materiaalin siirrosta lämpöä ( lämpöenergiaa ) tämän materiaalin läpi. Se riippuu materiaalin kyvystä johtaa lämpöä ( lämmönjohtavuus ) ja kyvystä varastoida lämpöä ( tilavuuslämmön kapasiteetti ).
Lämpödiffuusiokomponentin ilmaistuna m 2 / s on kansainvälisessä järjestelmässä , usein merkitään kreikkalaiset kirjaimet jaK tai α :
tai:
on lämmönjohtavuus materiaalin (in W m -1 K -1 on International System ), sen tiheys ( kg / m 3 ), sen spesifinen lämpökapasiteetti on vakio paineessa ( J kg -1 K -1 ).Lämpöhajonta on intensiivinen määrä . Se luonnehtii tehokkuutta lämmönsiirron mukaan johtuminen .
Lämmön diffuusio voidaan mitata Laser Flash -tekniikalla.
Lämpödiffuusion avulla voidaan luonnehtia puoliksi äärettömän jatkuvan (tai massiivisen) väliaineen pinnalle asetetun sinimuotoisen jaksollisen lämpötilasignaalin tunkeutumissyvyyttä (joskus lämpönahan syvyyttä ).
Tämä on syvyys, jolla signaalin amplitudi vaimennetaan tekijällä e ( Eulerin vakio ):
tai:
δ on tunkeutumissyvyys (ilmaistuna metreinä kansainvälisessä järjestelmässä ), ω tykytys jaksollisen lämpötilan signaali ( rad / s ).Sinimuotoinen lämpötilasignaali syvyydessä puoliksi äärettömässä massassa vaimentaa eksponentiaalisesti tässä paksuudessa ominaispituudella kertoimella ja viivästyy radiaanien vaihesiirrolla.
Tämän tyypillisen diffuusion tunkeutumispituuden yli kaksi tai kolme kertaa melkein mikään ei tunkeudu sinimuotoisiin lämpötilan värähtelyihin.
Tämä läpäisypituus tyypilliselle materiaalille, jonka diffuusio on 1 mm 2 s −1 ( esim. Savi tai maa) jakson ajan, on joko 17 cm yhden päivän ajan tai 3,2 m yhden vuoden ajan. Näin ollen yli 10 metrin syvyydessä vuotuiset lämpötilan värähtelyt eivät heijastu. Maaperässä, joka on täynnä humusta, jossa on paljon kasveja, kuten olkia (torchi-seinä), se voi olla kolme kertaa vähemmän.
Tyypilliset arvot, rakennuksessa melko vaihtelevat, riippuen materiaalien, kuten betonin, tiilen, puun, maan tai saven, valmisteluolosuhteista ja koostumuksesta, mutta pysyvät suunnilleen 10−6 m 2 / s (välillä 0,1–1,5 × 10 -6 m 2 / s ), lukuun ottamatta metallien (erittäin riippuvaisia puhtaus) ja tavanomaisen erittäin kevyt eristeet paljon suurempi diffundoituvuus, käytännön seurauksia.
Taulukot käännetty Wikipedia-sivulta saksaksi, katso myös englanniksi:
Tiheys (10 3 kg / m 3 ) |
Massalämpöteho ( kJ kg −1 K −1 ) |
Lämmönjohtavuus ( W m −1 K −1 ) |
Terminen diffuusio (10 −6 m 2 / s ) |
|
---|---|---|---|---|
Alumiini | 2.7 | 0,888 | 237 | 98,8 |
Johtaa | 11.34 | 0.129 | 35 | 23.9 |
Pronssi | 8.8 | 0,377 | 62 | 18.7 |
Kromi | 6.92 | 0,44 | 91 | 29.9 |
Cr-Ni-teräs
(X12CrNi18 8) |
7.8 | 0.5 | 15 | 3.8 |
Rauta | 7.86 | 0,452 | 81 | 22.8 |
Kulta | 19.26 | 0.129 | 316 | 127.2 |
Sulaminen | 7.8 | 0.54 | 42… 50 | 10… 12 |
Teräs (<0,4% C ) | 7.85 | 0,465 | 45… 55 | 12… 15 |
Kupari | 8.93 | 0,382 | 399 | 117 |
Magnesium | 1.74 | 1.02 | 156 | 87,9 |
Mangaani | 7.42 | 0,473 | 21 | 6 |
Molybdeeni | 10.2 | 0,251 | 138 | 53.9 |
Natrium | 0,97 | 1.22 | 133 | 112 |
Nikkeli | 8.85 | 0,448 | 91 | 23 |
Platina | 21.37 | 0,133 | 71 | 25 |
Hopea | 10.5 | 0,235 | 427 | 173 |
Titaani | 4.5 | 0,522 | 22 | 9.4 |
Volframi | 19 | 0,134 | 173 | 67,9 |
Sinkki | 7.1 | 0,387 | 121 | 44 |
Tina , valkoinen | 7.29 | 0,225 | 67 | 40.8 |
Piin | 2.33 | 0,700 | 148 | 87 |
Tiheys ( ρ ) (10 3 kg / m 3 ) |
Ominaislämpö ( ) (kJ / (kg⋅K))
|
Lämmönjohtavuus ( λ ) (W / (m⋅K)) |
Lämpöhajonta ( a ) (10 −6 m 2 / s) |
|
---|---|---|---|---|
Polymetyylimetakrylaatti (pleksi) | 1.18 | 1.44 | 0,184 | 0,108 |
Asfaltti | 2.12 | 0,92 | 0,70 | 0,36 |
Betoni | 2.4 | 0,88 | 1.1 | 0.54 |
Jää ( 0 ° C ) | 0,917 | 2.04 | 2.25 | 1,203 |
Humus (karkea) | 2.04 | 1.84 | 0,52 | 0,14 |
Hiekkainen maaperä (kuiva) | 1.65 | 0,80 | 0,27 | 0,20 |
Hiekkainen maaperä (märkä) | 1.75 | 1.00 | 0,58 | 0,33 |
Savi | 1.45 | 0,88 | 1.28 | 1.00 |
Ikkunalasia | 2.48 | 0,70 | 0,87 | 0,50 |
Peililasi | 2.70 | 0,80 | 0,76 | 0,35 |
Kvartsilasi | 2.21 | 0,73 | 1.40 | 0,87 |
Lasivilla | 0.12 | 0,66 | 0,046 | 0,58 |
Kipsi | 2,2 bis 2,4 | 1.09 | 0.51 | 0,203 |
Graniitti | 2.75 | 0,89 | 2.9 | 1.18 |
Grafiitti | 2.25 | 0,709 | 119… 165 | 74… 103 |
Korkki (materiaali) | 0,19 | 1.88 | 0,041 | 0,115 |
Marmori | 2.6 | 0,80 | 2.8 | 1.35 |
Laasti | 1.9 | 0,80 | 0,93 | 0,61 |
Paperi | 0.7 | 1.20 | 0.12 | 0,14 |
Polyeteeni | 0,92 | 2.30 | 0,35 | 0,17 |
Polytetrafluorieteeni | 2.20 | 1.04 | 0,23 | 0.10 |
Polyvinyylikloridi | 1.38 | 0,96 | 0,15 | 0.11 |
Posliini ( 95 ° C ) | 2.40 | 1.08 | 1.03 | 0,40 |
Rikki | 1.96 | 0,71 | 0,269 | 0,193 |
Hiili | 1.35 | 1.26 | 0,26 | 0,15 |
Kuusi (säteittäinen) | 0,415 | 2.72 | 0,14 | 0.12 |
Kipsi | 1.69 | 0,80 | 0,79 | 0,58 |
Tiili | 1.6 ... 1.8 | 0,84 | 0,38… 0,52 | 0,28… 0,34 |
Ilmaa | 0,0013 | 1.01 | 0,026 | 20 |