열전도율이란 무엇입니까?

열전도율이 무엇인지, 그리고 이 특성이 사용되는 방법을 설명합니다. 또한 측정 단위와 예도 있습니다.

열전도율은 열을 전달할 수 있는 특정 재료의 특성입니다.

열전도율이란 무엇입니까?

열전도율은 열을 전달할 수 있는 특정 재료의 특성 입니다 . 즉, 분자의 운동 에너지가 다른 인접한 물질로 전달되도록 허용합니다. 이는 열저항률(특정 물질이 분자 에 의한 열 전달에 대한 저항성 )과 반대되는 강력한 크기입니다.

이 현상에 대한 설명은 물질이 가열되면 분자의 운동 에너지가 증가한다는 사실, 즉 교반이 증가한다는 사실에 있습니다. 그러면 분자는 물질 의 전체적인  움직임을 일으키지 않고 추가 에너지를 공유할 수 있습니다 (이 점에서 액체  와  기체 의 열 대류와 구별  됩니다  ). 이 용량은 일반적으로 금속 과 연속체 에서 매우 높습니다. 폴리머 및 유리섬유와 같은 기타 단열재 함량이 낮습니다 .

재료의 열전도율은 계수(λ라고 함)로 계산되며 분자 특성에 따라 다릅니다. 이 계산은 다음 공식을 기반으로 수행됩니다.

λ = q/도 티

여기서 q 는 단위 시간  및 면적당 열 흐름이고,  grad.T 는 온도 구배 입니다 .

재료의 열전도율이 높을수록 열 전도율이 좋아지고 , 낮을수록 재료의 단열성이 높아집니다. 온도, 대류,  전기 전도도  및 재료의 상 변화는 모두 열전도 계수 결과에 영향을 미칩니다.

참조: 온도계

열전도 방법

전도는 열이 접촉을 통해 한 몸체에서 다른 몸체로 전달될 때 발생합니다.

자연에서 열이 전달되는 방식에는 전도, 대류, 복사의 세 가지 방법이 있습니다.

  • 운전. 이는 물질의 변위가 발생 하지 않고 단순한 접촉을 통해 열이 한 몸체에서 온도가 다른 다른 몸체로 전달될 때 발생합니다 .
  • 전달. 열을 전달하는 물질의 입자 의 움직임을 통해 생성되므로 자연적이든 강제적이든 항상 유체(액체 또는 기체)여야 합니다.
  • 방사선. 이는 서로 다른 온도의 두 고체 사이에 접촉점이나 전도성 고체 없이 열이 전달될 때 발생합니다 . 빛의 속도 로 전자기파를 방출하여 열이 전달됩니다 .

열전도도 측정 단위

열전도는 국제 시스템 에 따라 W/(Km) 관계로 측정됩니다. 여기서 W 는 와트, K 는 켈빈, m 은 미터입니다. 이 단위는 초당 미터당 줄에 켈빈 (J/msK) 을 곱한 것과 같습니다 .

켈빈당 미터당 1와트의 열전도율은 두 물질의 차이가 1K일 때 표면적이 1m2이고 두께가 1m인 물질을 통해 1J의 열이 1초 안에 퍼진다는 의미입니다.

열전도율의 예

열전도율의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 강철.  전도도는 47~58W/(Km)입니다.
  • 물 .  전도율은 0.58W/(Km)입니다.
  • 알코올 .  전도율은 0.16W/(Km)입니다.
  • 청동.  전도성은 116~140W/(Km)입니다.
  • 재목.  전도도는 0.13W/(Km)입니다.
  • 티타늄.  전도율은 21.9W/(Km)입니다.
  • 머큐리.  전도율은 83.7W/(Km)입니다.
  • 글리세린.  전도율은 0.29W/(Km)입니다.
  • 코르크.  전도도는 0.03~0.04W/(Km)입니다.
  • 금.  전도율은 308.2W/(Km)입니다.
  • 리드 .  전도율은 35W/(Km)입니다.
  • 다이아몬드.  전도도는 2300W/(Km)입니다.
  • 유리.  전도율은 0.6~1.0W/(Km)입니다.
  • 리튬 .  전도율은 301.2W/(Km)입니다.
  • 젖은 지구.  전도율은 0.8W/(Km)입니다.