Przewodność cieplna
Dyfuzyjność cieplna [m²/s]
– parametr termofizyczny
Szybkość, z jaką substancja reaguje na zmiany temperatury, zależy od jej przewodności cieplnej, gęstości i pojemności cieplnej właściwej.
λ = Przewodność cieplna [W/m*K]
α = Dyfuzyjność cieplna [mm²/s]
Cp = Ciepło właściwe [J/g*K]
ρ = Gęstość [g/cm³]
Przewodność cieplna określa szybkość rozprzestrzeniania się ciepła przez materiał.
Pojemność cieplna właściwa wskazuje, ile tego ciepła jest magazynowane w materiale.
Gęstość uwzględnia ilość materiału na metr sześcienny.
Zależności te są opisane przez dyfuzyjność cieplną.
Ta wielkość materiałowa jest równa ilorazowi przewodności cieplnej i iloczynu pojemności cieplnej właściwej i gęstości. Jednostka miary [m²/s] jest obliczana na podstawie tego wzoru.
Dyfuzyjność cieplna jest wymagana do oceny procesów ogrzewania i chłodzenia, zmian temperatury w pomieszczeniach mieszkalnych i naprężeń termicznych w elementach budynku.
Na przykład, wskaźnik ten jest ważnym kryterium przy kategoryzacji instalacji strukturalnych zapobiegających rozprzestrzenianiu się ognia.
Jeśli wymagane jest szybkie wyrównanie temperatury w materiałach, korzystne są materiały o wysokiej przewodności cieplnej. Należą do nich metale i grafit. Materiały te są stosowane na przykład w urządzeniach do pomiaru temperatury i regulatorach temperatury.
Niemetale znacznie gorzej przewodzą temperaturę. Nadają się one między innymi do magazynowania ciepła w regeneratorach.
Aby zmierzyć dyfuzyjność cieplną, próbka materiału jest umieszczana między dwoma elementami o stałych, różnych temperaturach i analizowana jest lokalna i czasowa krzywa temperatury w próbce.
Elementy te można znaleźć na przykład w LINSEIS Przepływomierz ciepła . Precyzyjne dane pomiarowe dla bardzo cienkich warstw zapewnia nasz TF-LFA – LaserFlash dla cienkich warstw, który działa w oparciu o wiązki laserowe.
Urządzenia pomiarowe Linseis jednocześnie określają przewodność cieplną, dyfuzyjność cieplną i pojemność cieplną właściwą na podstawie dołączonego oprogramowania.