Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient

Innholdsfortegnelse:

Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient
Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient

Video: Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient

Video: Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient
Video: What is Thermal Conductivity? | Physics 2024, Juli
Anonim

Nøkkelforskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient er at termisk ledningsevne er relatert til den romlige molekylære diffusjonen av varmen gjennom væsken, mens varmeoverføringskoeffisient er en proporsjonalitetskonstant mellom den tilførte varmen og den termodynamiske drivkraften av varmestrøm gjennom enhetsareal.

Vermeledningsevne er evnen til et bestemt materiale til å lede varme gjennom seg selv. Varmeoverføringskoeffisient er derimot proporsjonalitetskonstanten mellom varmefluksen og den termodynamiske drivkraften for varmestrømmen.

Hva er termisk ledningsevne?

Vermeledningsevne kan beskrives som et bestemt materiales evne til å lede varme gjennom seg selv. Vi kan bruke tre måter å betegne dette begrepet på: k, λ eller κ. Generelt viser et materiale som består av høy varmeledningsevne en høy varmeoverføringshastighet. For eksempel har metaller vanligvis høy varmeledningsevne og er svært effektive til å lede varme. I motsetning til dette har isolasjonsmaterialer som isopor lav varmeledningsevne og viser lav varmeoverføringshastighet. Derfor kan vi bruke materialer med høy varmeledningsevne i kjøleribbeapplikasjoner og materialer med lav varmeledningsevne i applikasjoner med termisk isolasjon. Dessuten er "termisk resistivitet" det gjensidige av termisk ledningsevne.

Matematisk kan vi uttrykke termisk ledningsevne som q=-k∇T, der q er varmefluksen, k er termisk ledningsevne, og ∇T er temperaturgradienten. Vi kaller dette "Fouriers lov om varmeledning."

Termisk ledningsevne vs varmeoverføringskoeffisient i tabellform
Termisk ledningsevne vs varmeoverføringskoeffisient i tabellform

Vi kan definere termisk ledning som transport av energi på grunn av tilfeldig molekylær bevegelse over en temperaturgradient. Vi kan skille dette begrepet fra energitransport gjennom konveksjon og molekylært arbeid fordi det ikke involverer noen mikroskopiske strømninger eller indre spenninger som er arbeidsutførende.

Når man vurderer måleenhetene for termisk konduktivitet, er SI-enhetene "Watt per meter-Kelvin" eller W/m. K. I imperiale enheter kan vi imidlertid måle termisk ledningsevne i BTU/(h.ft.°F). BTU er en britisk termisk enhet, der h er tid i timer, ft er avstanden i fot, og F er temperaturen i Fahrenheit. Videre er det to hovedmåter for å måle den termiske ledningsevnen til et materiale: steady-state og transiente metoder.

Hva er varmeoverføringskoeffisient?

Varmeoverføringskoeffisient er proporsjonalitetskonstanten mellom varmefluksen og den termodynamiske drivkraften for varmestrømmen. Det er også kjent som filmkoeffisient eller filmeffektivitet i termodynamikk. Vanligvis er den totale varmeoverføringshastigheten for noen systemer uttrykt i form av en total konduktans eller varmeoverføringskoeffisienten, som er angitt med U.

Varmeoverføringskoeffisienten er nyttig for å beregne varmeoverføringen ved konveksjon eller faseovergang mellom en væske og et fast stoff. Når man vurderer SI-enhetene, har varmeoverføringskoeffisienten enhetene W/(m2K) (watt per kvadratmeter Kelvin).

I tillegg kan varmeoverføringskoeffisienten beskrives som den gjensidige av termisk isolasjon. Vi kan bruke varmeoverføringskoeffisienten for byggematerialer og til klesisolering.

Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient?

Vermeledningsevne og varmeoverføringskoeffisient er viktige termer i fysisk kjemi. Den viktigste forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient er at den termiske ledningsevnen er relatert til den romlige molekylære diffusjonen av varmen gjennom væsken, mens varmeoverføringskoeffisienten er en proporsjonalitetskonstant mellom den tilførte varmen og den termodynamiske drivkraften til varmestrømmen gjennom. enhetsareal.

Den følgende tabell oppsummerer forskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient.

Sammendrag – Termisk ledningsevne vs varmeoverføringskoeffisient

Nøkkelforskjellen mellom termisk ledningsevne og varmeoverføringskoeffisient er at termisk ledningsevne er relatert til den romlige molekylære diffusjonen av varmen gjennom væsken, mens varmeoverføringskoeffisient er en proporsjonalitetskonstant mellom den tilførte varmen og den termodynamiske drivkraften av varmestrøm gjennom enhetsareal.

Anbefalt: