Ջերմային հաղորդունակության և ցրման հիմնական տարբերությունն այն է, որ ջերմային հաղորդունակությունը վերաբերում է նյութի ջերմություն վարելու կարողությանը, մինչդեռ ջերմային դիֆուզիոն վերաբերում է նյութի ջերմության փոխանցման արագության չափմանը նրա տաք ծայրից դեպի ջերմություն: սառը վերջ։
Ջերմային հաղորդունակությունը և ջերմային դիֆուզիոն երկու տերմիններ են, որոնք նկարագրում են ջերմության փոխանցումը որոշակի նյութի միջոցով:
Ի՞նչ է ջերմային հաղորդունակությունը:
Ջերմային հաղորդունակությունը տերմին է, որը նկարագրում է որոշակի նյութի՝ իր միջոցով ջերմություն փոխանցելու ունակությունը: Այս տերմինը նշելու երեք եղանակ կա՝ k, λ կամ κ:Սովորաբար, բարձր ջերմային հաղորդունակություն ունեցող նյութը ցույց է տալիս ջերմության փոխանցման բարձր արագություն: Օրինակ, մետաղները սովորաբար ունեն բարձր ջերմային հաղորդունակություն և շատ արդյունավետ են ջերմություն փոխանցելու համար: Նմանապես, մեկուսիչ նյութերը, ինչպիսիք են պոլիստիրոլը, ունեն ցածր ջերմային հաղորդունակություն և ցույց են տալիս ջերմության փոխանցման ցածր արագություն: Հետևաբար, մենք կարող ենք օգտագործել բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ նյութեր ջերմամեկուսացման ծրագրերում, մինչդեռ մենք կարող ենք օգտագործել ցածր ջերմային հաղորդունակությամբ նյութեր ջերմամեկուսացման ծրագրերում: Ավելին, «ջերմային դիմադրողականությունը» ջերմային հաղորդունակության փոխադարձությունն է։
Մաթեմատիկորեն մենք կարող ենք ջերմային հաղորդունակությունը արտահայտել q=-k∇T, որտեղ q-ը ջերմային հոսքն է, k-ը՝ ջերմային հաղորդունակությունը և ∇T՝ ջերմաստիճանի գրադիենտը: Մենք սա անվանում ենք «Ջերմության փոխանցման Ֆուրիեի օրենք»:
Մենք կարող ենք սահմանել ջերմային հաղորդակցությունը որպես էներգիայի փոխադրում, որը պայմանավորված է պատահական մոլեկուլային շարժման միջոցով ջերմաստիճանի գրադիենտով: Հետևաբար, մենք կարող ենք տարբերակել այս տերմինը էներգիայի փոխադրումից կոնվեկցիայի և մոլեկուլային աշխատանքի միջոցով, քանի որ այն չի ներառում որևէ մանրադիտակային հոսքեր կամ ներքին լարումներ, որոնք կատարում են աշխատանք:
Ջերմային հաղորդունակության չափման միավորները դիտարկելիս SI միավորներն են «Վտ մեկ մետր-Քելվին» կամ W/m. K: Այնուամենայնիվ, կայսերական միավորներում մենք կարող ենք չափել ջերմային հաղորդունակությունը BTU/(h.ft.°F), որտեղ BTU-ն բրիտանական ջերմային միավորն է, h-ը ժամը ժամերով, ft-ը ոտքով հեռավորությունն է, իսկ F-ը ջերմաստիճանը Ֆարենհայթով: Ավելին, նյութի ջերմային հաղորդունակությունը չափելու երկու հիմնական եղանակ կա՝ կայուն վիճակի և անցողիկ մեթոդներ:
Ի՞նչ է ջերմային դիֆուզիոն:
Ջերմային դիֆուզիոն նյութի ջերմության փոխանցման արագության չափումն է տաք ծայրից սառը ծայրին:Հետևաբար, դա նյութի ջերմային հաղորդունակությունն է, որը բաժանված է խտությամբ և հատուկ ջերմային հզորությամբ մշտական ճնշման տակ: Այս պարամետրի չափման միավորը m2/վ է: Դա SI ստացված միավոր է: Սովորաբար այս տերմինը կարող ենք նշանակել α: Բայց կան նաև այլ նշաններ. Ջերմային դիֆուզիոն մաթեմատիկական արտահայտությունը հետևյալն է.
α=k/ρcp
Այստեղ k-ն ջերմային հաղորդունակությունն է, cp -ը հատուկ ջերմային հզորությունն է, և ρ si խտությունը: Այնուամենայնիվ, ρcp միասին կոչվում է որպես ծավալային ջերմային հզորություն:
Առավել հաճախ ջերմային դիֆուզիոն չափվում է ֆլեշ մեթոդի միջոցով, որը ներառում է շերտի կամ նյութի նմուշի գլանաձև մասի տաքացում մի ծայրում էներգիայի կարճ իմպուլսով և վերլուծում է ջերմաստիճանի փոփոխությունը փոքր հեռավորության վրա:
Ո՞րն է տարբերությունը ջերմային հաղորդունակության և ցրվածության միջև:
Ջերմային հաղորդունակությունը և ջերմային դիֆուզիոն երկու տերմիններ են, որոնք նկարագրում են ջերմության փոխանցումը որոշակի նյութի միջոցով:Ջերմային հաղորդունակության և ցրվածության հիմնական տարբերությունն այն է, որ ջերմային հաղորդունակությունը վերաբերում է նյութի ջերմություն վարելու կարողությանը, մինչդեռ ջերմային դիֆուզիոն վերաբերում է նյութի ջերմության փոխանցման արագության չափմանը նրա տաք ծայրից սառը ծայրին:
Ստորև ինֆոգրաֆիկայում ներկայացված են ջերմային հաղորդունակության և դիֆուզիոն տարբերությունները կողք կողքի համեմատության համար:
Ամփոփում – Ջերմային հաղորդունակություն ընդդեմ դիֆուզիոն
Ջերմային հաղորդունակությունը և ջերմային դիֆուզիոն երկու տերմիններ են, որոնք նկարագրում են ջերմության փոխանցումը որոշակի նյութի միջոցով: Ջերմային հաղորդունակության և ցրման հիմնական տարբերությունն այն է, որ ջերմային հաղորդունակությունը վերաբերում է նյութի ջերմություն վարելու ունակությանը, մինչդեռ ջերմային դիֆուզիոն վերաբերում է նյութի ջերմության փոխանցման արագության չափմանը նրա տաք ծայրից սառը ծայրին:
