termisk ledningsevne af sten. Varmeledningsevne af byggematerialer. Sammenlignende data for byggematerialer med samme varmeledningsevne

Folk har også forskellig varmeledningsevne, nogle varme som fnug, mens andre tager varme som jern.

Yuri Serezhkin

Ordet "også" i ovenstående erklæring viser, at begrebet "termisk ledningsevne" kun anvendes på mennesker under betingelser. Selvom…

Vidste du: en pels varmer ikke, den bevarer kun den varme, som menneskekroppen producerer.

Det betyder at menneskelige legeme har evnen til at lede varme i bogstavelig og ikke kun overført betydning. Dette er alt poesi, faktisk vil vi sammenligne varmeapparater med hensyn til termisk ledningsevne.

Du ved bedre, fordi du selv har skrevet i søgemaskinen "varmeledningsevne af varmeapparater." Hvad ville du helt præcist vide? Og hvis uden vittigheder, så er det vigtigt at vide om dette koncept, fordi forskellige materialer opfører sig meget forskelligt, når de bruges. vigtigt, men ikke centralt punkt når man vælger er netop materialets evne til at lede termisk energi. Hvis du vælger forkert varmeisoleringsmateriale vil simpelthen ikke opfylde sin funktion, nemlig at holde på varmen i rummet.

Trin 2: Teorikoncept

Fra skoleforløb Fysikere vil højst sandsynligt huske, at der er tre typer varmeoverførsel:

• Konvektion;
• stråling;
• Varmeledningsevne.

Så termisk ledningsevne er en type varmeoverførsel eller bevægelse af termisk energi. Det har at gøre med kroppens indre struktur. Et molekyle overfører energi til et andet. Vil du nu have en lille test?

Hvilken type stof overfører (overfører) mest energi?

• Faste kroppe?
• Væsker?
• Gasser?

Det er rigtigt, krystalgitteret overfører energi mest af alt faste stoffer. Deres molekyler er tættere på hinanden og kan derfor interagere mere effektivt. Gasser har den laveste varmeledningsevne. Deres molekyler er i størst afstand fra hinanden.

Trin 3: Hvad kan være en varmelegeme

Vi fortsætter vores samtale om varmeledningernes varmeledningsevne. Alle kroppe, der er i nærheden, har en tendens til at udligne temperaturen indbyrdes. Et hus eller lejlighed søger som objekt at udligne temperaturen med gaden. Er alle byggematerialer i stand til at være isolatorer? Ingen. For eksempel tillader beton varmestrømmen fra dit hus til gaden for hurtigt, så varmeudstyret ikke når at opretholde den ønskede temperatur regime i rummet. Den termiske ledningsevnekoefficient for isolering beregnes af formlen:

Hvor W er vores varmeflux, og m2 er arealet af isolering med en temperaturforskel på en Kelvin (det er lig med en grad Celsius). For vores beton er denne koefficient 1,5. Det betyder, at betinget, en kvadratmeter beton med en temperaturforskel på en grad Celsius er i stand til at passere 1,5 watt termisk energi pr. Men der er materialer med en koefficient på 0,023. Det er klart, at sådanne materialer er meget bedre egnede til rollen som varmeapparater. Betyder tykkelsen noget, spørger du? Skuespil. Men her kan du stadig ikke glemme varmeoverførselskoefficienten. For at opnå de samme resultater skal du bruge en betonvæg på 3,2 m tyk eller en plade af skumplast på 0,1 m. Det er klart, at selvom beton teknisk set kan være en varmelegeme, er det ikke økonomisk muligt. Derfor:

Isolering kan kaldes et materiale, der leder gennem sig selv mindste beløb termisk energi, der forhindrer den i at forlade lokalerne og samtidig koster så lidt som muligt.

Den bedste varmeisolator er luft. Derfor er opgaven med enhver isolering at skabe en fast luft hul uden konvektion (bevægelse) af luft inde i den. Derfor er fx skumplast 98 % luft. De mest almindelige isoleringsmaterialer er:

• Styrofoam;
• ekstruderet polystyrenskum;
• mineraluld;
• Penofol;
• Penoizol;
• Skum glas;
• polyurethanskum (PPU);
• Økould (cellulose);

De varmeisolerende egenskaber for alle ovennævnte materialer ligger tæt på disse grænser. Det er også værd at overveje: Jo højere densiteten af ​​materialet er, jo mere leder det energi gennem sig selv. Kan du huske fra teorien? Jo tættere molekylerne er, jo mere effektivt ledes varme.

Trin 4: Sammenlign. Tabel over varmeledningsevne for varmeapparater

Tabellen viser en sammenligning af varmeapparater med hensyn til termisk ledningsevne erklæret af fabrikanter og svarende til GOST'er:

Sammenlignende tabel over termisk ledningsevne byggematerialer, som ikke anses for at være varmeapparater:

Varmeoverførselshastigheden angiver kun varmeoverførselshastigheden fra et molekyle til et andet. Til I virkeligheden denne indikator er ikke så vigtig. Men du kan ikke undvære en termisk beregning af væggen. Varmeoverførselsmodstand er den gensidige varmeledningsevne. Vi taler om materialets (isoleringen) evne til at holde på varmestrømmen. For at beregne modstanden mod varmeoverførsel skal du dividere tykkelsen med koefficienten for varmeledningsevne. Eksemplet nedenfor viser beregningen af ​​den termiske modstand af en væg lavet af en 180 mm tyk bjælke.

Som du kan se, vil den termiske modstand af en sådan væg være 1,5. Nok? Det afhænger af regionen. Eksemplet viser beregningen for Krasnoyarsk. For denne region er den nødvendige modstandskoefficient for omsluttende strukturer sat til 3,62. Svaret er klart. Selv for Kiev, som ligger meget længere sydpå, er dette tal 2,04.

Termisk modstand er den gensidige af termisk ledningsevne.

Det betyder, at evner træhus at modstå varmetab er ikke nok. Opvarmning er nødvendig, og allerede med hvilket materiale - beregn i henhold til formlen.

Trin 5: Monteringsregler

Det er værd at sige, at alle ovenstående indikatorer er givet for TØRRE materialer. Hvis materialet bliver vådt, vil det miste sine egenskaber med mindst det halve, eller endda blive til en "klud". Derfor er det nødvendigt at beskytte termisk isolering. Styrofoam er oftest isoleret under våd facade hvor isoleringen er beskyttet af et lag puds. Overlejret på mineralulden vandtæt membran for at holde fugt ude.

Et andet punkt, der fortjener opmærksomhed, er vindbeskyttelse. Varmelegemer har forskellig porøsitet. Lad os for eksempel sammenligne udvidede polystyrenplader og mineraluld. Hvis den første ser solid ud, viser den anden tydeligt porer eller fibre. Derfor, hvis du installerer fibrøs varmeisolering, såsom mineraluld eller ecowool, på et vindblæst hegn, skal du sørge for at passe på vindbeskyttelsen. Ellers vil den gode termiske ydeevne af isoleringen ikke være nyttig.

konklusioner

Så vi diskuterede, at varmeledningernes varmeledningsevne er deres evne til at overføre termisk energi. Varmeisolatoren må ikke afgive den dannede varme varmesystem Huse. Den primære opgave for ethvert materiale er at holde luft inde. Det er den gas, der har den laveste varmeledningsevne. Det er også nødvendigt at beregne væggens termiske modstand for at finde ud af den korrekte koefficient for varmeisolering af bygningen. Hvis du har spørgsmål om dette emne, bedes du efterlade dem i kommentarerne.

Tre interessante fakta om termisk isolering

• Sneen tjener som varmeisolator for bjørnen i hulen.
• Tøj er også en varmeisolator. Vi har det ikke særlig godt, når vores krop forsøger at udligne temperatur med temperatur. miljø, som kan være -30 grader, i stedet for de sædvanlige 36,6.
• Tæppet er en termisk isolator. Det tillader ikke varmen fra den menneskelige krop at slippe ud.

Bonus

Som en bonus til de nysgerrige, der har læst til ende interessant eksperiment med termisk ledningsevne:

Det er bedre at starte konstruktionen af ​​hvert objekt med planlægning af projektet og omhyggelig beregning af termiske parametre. Nøjagtige data giver dig mulighed for at få en tabel over byggematerialers varmeledningsevne. Korrekt konstruktion af bygninger bidrager til optimale klimatiske parametre i rummet. Og bordet hjælper dig med at vælge de rigtige råmaterialer, der skal bruges til byggeriet.

Den termiske ledningsevne af materialer påvirker tykkelsen af ​​væggene

Termisk ledningsevne er et mål for overførslen af ​​varmeenergi fra opvarmede genstande i et rum til genstande med en lavere temperatur. Varmevekslingsprocessen udføres, indtil temperaturindikatorerne er udlignet. For at udpege termisk energi anvendes en særlig koefficient for varmeledningsevne af byggematerialer. Tabellen hjælper dig med at se alle de nødvendige værdier. Parameteren angiver, hvor meget varmeenergi der føres gennem en enhedsareal pr. tidsenhed. Jo større denne betegnelse, jo bedre bliver varmeoverførslen. Ved opførelse af bygninger er det nødvendigt at bruge et materiale med en minimumsværdi af termisk ledningsevne.

Den termiske konduktivitetskoefficient er en værdi, der er lig med mængden af ​​varme, der passerer gennem en meter materialetykkelse i timen. Brugen af ​​en sådan egenskab er obligatorisk at skabe bedre termisk isolering. Termisk ledningsevne bør tages i betragtning, når der vælges yderligere isoleringsstrukturer.

Hvad påvirker varmeledningsevnen?

Termisk ledningsevne bestemmes af sådanne faktorer:

• porøsitet bestemmer strukturens heterogenitet. Når varme ledes gennem sådanne materialer, er afkølingsprocessen ubetydelig;
• en øget densitetsværdi påvirker den tætte kontakt mellem partiklerne, hvilket bidrager til hurtigere varmeoverførsel;
• høj luftfugtighed øger denne indikator.

Brug af varmeledningsevneværdier i praksis

Materialer er repræsenteret af strukturelle og varmeisolerende sorter. Den første type har høj varmeledningsevne. De bruges til konstruktion af lofter, hegn og vægge.

Ved hjælp af tabellen bestemmes mulighederne for deres varmeoverførsel. For at denne indikator skal være lav nok til et normalt indendørs mikroklima, skal vægge lavet af nogle materialer være særligt tykke. For at undgå dette anbefales det at bruge yderligere varmeisolerende komponenter.

Termiske ledningsevneindikatorer for færdige bygninger. Typer af isolering

Ved oprettelse af et projekt skal alle metoder til varmelækage tages i betragtning. Det kan komme ud gennem vægge og tage, såvel som gennem gulve og døre. Hvis du laver designberegningerne forkert, skal du nøjes med kun den termiske energi, der modtages fra varmeapparaterne. Bygninger bygget af standardråmaterialer: sten, mursten eller beton skal yderligere isoleres.

Yderligere varmeisolering udføres i rammebygninger. Hvori træramme giver stivhed til strukturen, og isoleringsmaterialet lægges i mellemrummet mellem stolperne. I bygninger lavet af mursten og slaggblokke udføres isolering uden for strukturen.

Når du vælger varmeapparater, er det nødvendigt at være opmærksom på sådanne faktorer som fugtighedsniveauet, effekten af ​​forhøjede temperaturer og typen af ​​struktur. Overvej visse parametre for isolerende strukturer:

• det termiske ledningsevneindeks påvirker kvaliteten af ​​den varmeisolerende proces;
• fugtoptagelse har stor betydning ved isolering af eksterne elementer;
• tykkelse påvirker pålideligheden af ​​isolering. Tynd isolering hjælper med at holde brugbart område lokaliteter;
• brændbarhed er vigtig. Råvarer af høj kvalitet har evnen til at selvslukke;
• termisk stabilitet afspejler evnen til at modstå temperaturændringer;
• miljøvenlighed og sikkerhed;
• lydisolering beskytter mod støj.

Følgende typer bruges som varmelegemer:

• mineraluld brandsikker og miljøvenlig. Vigtige egenskaber omfatter lav varmeledningsevne;

• Styrofoam er et letvægtsmateriale med gode isolerende egenskaber. Den er nem at installere og er fugtbestandig. Anbefales til brug i ikke-beboelsesbygninger;
• basaltuld er i modsætning til mineraluld anderledes bedste præstation modstand mod fugt;
• penoplex er modstandsdygtig over for fugt, forhøjede temperaturer og ild. Den har fremragende varmeledningsevne, nem at installere og holdbar;

• polyurethanskum er kendt for sådanne kvaliteter som ubrændbarhed, gode vandafvisende egenskaber og høj brandmodstand;
• Ekstruderet polystyrenskum gennemgår yderligere forarbejdning under produktionen. Har en ensartet struktur;

• penofol er et flerlags isolerende lag. Indeholder polyethylenskum. Pladens overflade er dækket af folie for at give refleksion.

Bulktyper af råmaterialer kan bruges til termisk isolering. Disse er papirgranulat eller perlit. De er modstandsdygtige over for fugt og ild. Og fra økologiske varianter kan du overveje fibre fra træ, hør el kork. Når du vælger, Særlig opmærksomhed vær opmærksom på indikatorer som miljøvenlighed og brandsikkerhed.

Bemærk! Når du designer termisk isolering, er det vigtigt at overveje installationen af ​​et vandtætningslag. Dette vil undgå høj luftfugtighed og øge modstanden mod varmeoverførsel.

Tabel over varmeledningsevne af byggematerialer: funktioner i indikatorer

Tabellen over varmeledningsevne af byggematerialer indeholder indikatorer forskellige slags råvarer brugt i byggeriet. Ved hjælp af disse oplysninger kan du nemt beregne tykkelsen af ​​væggene og mængden af ​​isolering.

Hvordan bruger man tabellen over termisk ledningsevne af materialer og varmeapparater?

Materialetabellen over varmeoverførselsmodstand viser de mest populære materialer. Når du vælger en bestemt mulighed for termisk isolering, er det vigtigt at overveje ikke kun fysiske egenskaber, men også sådanne egenskaber som holdbarhed, pris og nem installation.

Vidste du, at den nemmeste måde er at installere penooizol og polyurethanskum. De er fordelt over overfladen i form af skum. Sådanne materialer fylder let hulrummene i strukturer. Når man sammenligner muligheder for fast og skum, skal det bemærkes, at skummet ikke danner samlinger.

Værdier af varmeoverførselskoefficienter for materialer i tabellen

Når du laver beregninger, bør du kende koefficienten for modstand mod varmeoverførsel. Denne værdi er forholdet mellem temperaturer på begge sider og mængden varmeflow. For at finde den termiske modstand af visse vægge, anvendes en termisk ledningsevnetabel.

Du kan selv lave alle beregningerne. Til dette er tykkelsen af ​​varmeisolatorlaget divideret med den termiske ledningsevnekoefficient. Denne værdi er ofte angivet på emballagen, hvis det er isolering. Husholdningsmaterialer er selvmålt. Det gælder tykkelse, og koefficienterne kan findes i specielle tabeller.

Modstandskoefficienten hjælper med at vælge bestemt type varmeisolering og materialelagstykkelse. Oplysninger om dampgennemtrængelighed og massefylde kan findes i tabellen.

På korrekt brug tabeldata, du kan vælge kvalitetsmateriale til at skabe gunstigt mikroklima i rummet.

Varmeledningsevne af byggematerialer (video)

Du kan også være interesseret i:

Sådan laver du opvarmning i et privat hus fra polypropylen rør gør det selv Hydroarrow: formål, driftsprincip, beregninger Varmeordning med tvungen cirkulation to etagers hus- løsning af varmeproblemet

En af de vigtigste egenskaber beton er selvfølgelig dens varmeledningsevne. Denne indikator ændres forskellige typer materiale kan være inden for væsentlige grænser. AfhængerPmest af alt fravenligfyldstof brugt i det. Jo lettere materialet er, jo bedre isolerer det mod kulden.

Hvad er termisk ledningsevne: definition

Ved opførelse af bygninger og konstruktioner kan der anvendes forskellige materialer. Bolig- og industribygninger i det russiske klima er normalt isolerede. Det vil sige, at der under deres konstruktion bruges specielle isolatorer, hvis hovedformål er at opretholde en behagelig temperatur inde i lokalerne. Ved beregning påkrævet beløb mineraluld eller polystyrenskum, tages der nødvendigvis hensyn til den termiske ledningsevne af basismaterialet, der anvendes til konstruktionen af ​​de omsluttende strukturer.

Meget ofte er bygninger og strukturer i vores land bygget af forskellige typer beton. Også til dette formål, brugYutsya murstenog træ.Faktisk er termisk ledningsevne i sig selv et stofs evne til at overføre energi i sin tykkelse på grund af molekylernes bevægelse. En lignende proces kan finde sted både i de faste dele af materialet og i dets porer. I det første tilfælde kaldes det ledning, i det andet - konvektion.Afkølingen af ​​materialet er meget hurtigere i dets faste dele. Luften, der fylder porerne, holder selvfølgelig bedre på varmen.

Hvad afhænger indekset af?

Følgende konklusioner kan drages af ovenstående. afhænger af ttermisk ledningsevne af beton,træ og mursten samt ethvert andet materiale,fradem:

• massefylde;
• porøsitet;
• fugtighed.

Med en stigning øges graden af ​​dens varmeledningsevne også. Jo flere porer i materialet, jo bedre isolerer det mod kulden.

Betontyper

I moderne konstruktion forskellige typer af dette materiale kan bruges. Imidlertid kan al beton, der findes på markedet, klassificeres i to store grupper:

• tung;
• let skummende eller med et porøst fyldstof.

Termisk ledningsevne af tung beton: indikatorer

Sådanne materialer er også opdelt i to hovedgrupper. Beton kan bruges i byggeri:

• tung;
• især tung.

Ved fremstillingen af ​​den anden type materiale anvendes fyldstoffer som metalskrot, hæmatit, magnetit, baryt. Især tung beton bruges normalt kun til konstruktion af faciliteter, hvis hovedformål er beskyttelse mod stråling. Denne gruppe omfatter materialer med en densitet på 2500 kg/m3.

Almindelig tung beton fremstilles ved hjælp af sådanne typer fyldstof som granit, diabas eller kalksten, lavet på basis af knust sten. Ved konstruktion af bygninger og strukturer bruges en tilsvarende 1600-2500 kg / m 3.

Hvad kan der være i dette tilfælde termisk ledningsevne af beton? Bord,præsenteret nedenfor viser typiske indikatorer for forskellige typer tungt materiale.

Termisk ledningsevne af letvægtscellebeton

Sådant materiale er også klassificeret i to hovedvarianter. Meget ofte bruges beton baseret på porøst fyldstof i byggeriet. Som sidstnævnte anvendes ekspanderet ler, tuf, slagger, pimpsten. I den anden gruppe af letbeton anvendes et almindeligt fyldstof. Men i færd med at ælte, skummer sådant materiale. Som et resultat, efter modning, forbliver mange porer i det.

Ttermisk ledningsevne af betonlunge er meget lav.Men på samme tid, hvad angår styrkeegenskaber, er et sådant materiale ringere end tungt. Letbeton bruges oftest til byggeriet anderledes slags bolig og udhuse som ikke er tungt belastede.

Klassificeret ikke kun efter fremstillingsmetoden, men også efter formål. I denne forbindelse er der materialer:

• varmeisolerende (med densitet op til 800 kg/m3);
• strukturel og varmeisolerende (op til 1400 kg/m3);
• strukturelle (op til 1800 kg/m3).

Termisk ledningsevne af cellebetonlunge af forskellige typer er repræsentereti bordet.

Termiske isoleringsmaterialer

Disse bruges normalt til beklædning af vægge samlet af mursten eller hældt fra cementmørtel. Som det fremgår af tabellen,termisk ledningsevne betonmendenne gruppe kan variere over et ret stort område.

Beton af denne sort bruges oftest som isoleringsmateriale. Men nogle gange opføres alle mulige ubetydelige omsluttende strukturer fra dem.

Strukturelle, varmeisolerende og strukturelle materialer

Af denne gruppe anvendes skumbeton, slagge-pimpstensbeton og slaggebeton oftest i byggeriet. Nogle typer ekspanderet lerbeton med en densitet over 0,29W/(m°C)kan også indgå i denne art.

Meget ofte dettebeton med lav varmeledningsevne anvendes direkte sombyggemateriale. Men nogle gange bruges den også som en isolator, der ikke slipper kulden igennem.

Hvordan afhænger varmeledningsevnen af ​​fugtigheden?

Alle ved, at næsten ethvert tørt materiale isolerer fra kulde meget bedre end vådt. Dette skyldes primært vandets meget lave grad af varmeledningsevne.Beskytte betonvægge, gulve og lofterværelser fra lav udendørs temperaturer , som vi fandt ud af, hovedsageligt på grund af tilstedeværelsen af ​​luftfyldte porer i materialet. Når det er vådt, fortrænges sidstnævnte af vand. Og dermed en markant stigningI den kolde årstid fryser vand, der er kommet ind i materialets porer.Resultatet er detde varmeholdende egenskaber af vægge, gulve og lofter reduceres endnu mere.

Graden af ​​fugtgennemtrængelighed for forskellige betontyper kan variere. Ifølge denne indikator er materialet klassificeret i flere kvaliteter.

Træ som isolator

Både "kold" tung og let beton, termisk ledningsevnetilsom er lav,selvfølgelig,megetpopulæreog eftertragtet looksByggernyhmaterialeov. Under alle omstændigheder er fundamentet i de fleste bygninger og konstruktioner bygget præcist ud fracementmørtel blandet med knust sten eller murbrokker.

ansøgebbetonblanding eller blokke fremstillet heraf og til konstruktion af omsluttende konstruktioner. Men ret ofte bruges andre materialer til at samle gulv, lofter og vægge, for eksempel træ. Træ og plader adskiller sig selvfølgelig meget mindre styrke end beton. Men graden af ​​varmeledningsevne af træ er selvfølgelig meget lavere. For beton er denne indikator, som vi fandt ud af, 0,12-1,74W/(m°C).I et træ afhænger varmeledningskoefficienten blandt andet af netop denne art.

I andre racer kan dette tal være anderledes.Det antages, at træets gennemsnitlige varmeledningsevne over fibrene er 0,14W/(m°C). Den bedste måde at isolere rummet fra kulden på er cedertræ. Dens varmeledningsevne er kun 0,095 W / (m C).

Mursten som isolator

Til sammenligning skal du overveje egenskaberne i forhold til termisk ledningsevne og dette populære byggemateriale.Med hensyn til styrkemurstenikke blot er det ikke ringere end beton, men overgår det ofte.Det samme gælder tætheden af ​​denne byggesten. Alle mursten bruges i dag til opførelse af bygninger og strukturertilklassificeret i keramik og silikat.

Begge disse typer sten kan til gengæld være:

• korpulent;
• med tomrum;
• slidset.

Selvfølgelig, solide mursten holde varmen dårligere end hule og slidsede.

Termisk ledningsevne af beton og mursten, taltså praktisk talt det samme. Både silikater og isolerer lokalerne fra kulden ret svagt. Derfor bør huse bygget af sådant materiale være yderligere isoleret. Som isolatorer til beklædning murstensvægge såvel som dem, der er hældt fra almindelig tung beton, anvendes oftest polystyrenskum eller mineraluld. Porøse blokke kan også bruges til dette formål.

Hvordan beregnes den termiske ledningsevne

Denne indikator bestemmes af forskellige materialer, herunder beton, efter særlige formler. I alt kan to metoder bruges. Betons termiske ledningsevne bestemmes af Kaufman-formlen. Det ser sådan ud:

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, hvor m er opløsningens masse.

Til våde (mere end 3%) opløsninger bruges Nekrasov-formlen:(0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14 .

TILekspanderet lerbeton med en densitet på 1000 kg/m3 har en masse på 1 kg. Henholdsvis,for eksempel,ifølge Kaufman vil koefficienten i dette tilfælde være 0,238.Den termiske ledningsevne af betoner bestemmes ved en temperatur af blandingen C. For kolde og opvarmede materialer kan dens indikatorer variere lidt.

Så hvad er termisk ledningsevne? Fra et fysiks synspunkt varmeledningsevne- dette er den molekylære overførsel af varme mellem direkte kontakt med legemer eller partikler af samme krop med forskellig temperatur, hvor der er en udveksling af bevægelsesenergi af strukturelle partikler (molekyler, atomer, frie elektroner).

Det er nemmere at sige varmeledningsevne er et materiales evne til at lede varme. Hvis der er en temperaturforskel inde i kroppen, så går termisk energi fra dens varmere del til dens koldere. Varmeoverførsel sker på grund af overførsel af energi under kollisionen af ​​et stofs molekyler. Dette sker indtil temperaturen inde i kroppen bliver den samme. En sådan proces kan forekomme i faste, flydende og gasformige stoffer.

I praksis, for eksempel i byggeri med termisk isolering af bygninger, overvejes et andet aspekt af termisk ledningsevne, forbundet med overførsel af termisk energi. Lad os tage det "abstrakte hus" som eksempel. I det "abstrakte hus" er der en varmelegeme, der holder en konstant temperatur inde i huset, for eksempel 25 ° C. Udenfor er temperaturen også konstant, for eksempel 0 °C. Det er helt klart, at hvis du slukker for varmeren, vil huset efter et stykke tid også være 0 ° C. Al varmen (termisk energi) gennem væggene vil gå udenfor.

For at holde temperaturen i huset på 25 ° C, skal varmelegemet være konstant tændt. Varmelegemet skaber konstant varme, som hele tiden slipper ud gennem væggene til gaden.

Koefficient for varmeledningsevne.

Mængden af ​​varme, der passerer gennem væggene (og videnskabeligt - intensiteten af ​​varmeoverførsel på grund af termisk ledningsevne) afhænger af temperaturforskellen (i huset og på gaden), på væggenes område og den termiske ledningsevne af det materiale, som disse vægge er lavet af.

Til kvantificering termisk ledningsevne eksisterer koefficient for varmeledningsevne af materialer. Denne koefficient afspejler et stofs egenskab til at lede termisk energi. Jo højere værdien af ​​et materiales varmeledningsevne er, jo bedre leder det varme. Hvis vi skal isolere huset, skal vi vælge materialer med en lille værdi af denne koefficient. Jo mindre den er, jo bedre. Nu, som materialer til isolering af bygninger, er varmeapparater fra, og forskellige, mest udbredt. Få popularitet nyt materiale med forbedrede varmeisoleringskvaliteter -.

Koefficienten for termisk ledningsevne af materialer er angivet med bogstavet ? (græsk lille bogstav lambda) og er udtrykt i W/(m2*K). Det betyder, at hvis du tager en murstensvæg med en termisk ledningsevne på 0,67 W / (m2 * K), 1 meter tyk og 1 m2 i areal, så vil der med en temperaturforskel på 1 grad passere 0,67 watt termisk energi gennem væg energi. Hvis temperaturforskellen er 10 grader, så passerer 6,7 watt. Og hvis, med en sådan temperaturforskel, væggen er lavet 10 cm, så vil varmetabet allerede være 67 watt. For mere information om metoden til beregning af bygningers varmetab, se

Det skal bemærkes, at værdierne for materialers varmeledningskoefficient er angivet for en materialetykkelse på 1 meter. For at bestemme den termiske ledningsevne af et materiale for enhver anden tykkelse, skal varmeledningskoefficienten divideres med ønsket tykkelse udtrykt i meter.

I byggekoder og beregninger bruges ofte begrebet "materialets termiske modstand". Dette er den gensidige af termisk ledningsevne. Hvis for eksempel den termiske ledningsevne af et 10 cm tykt skum er 0,37 W / (m2 * K), vil dets termiske modstand være 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / Tir

Tabellen nedenfor viser værdierne af den termiske ledningsevnekoefficient for nogle materialer, der anvendes i byggeriet.

Udtrykket "termisk ledningsevne" anvendes på materialers egenskaber til at overføre termisk energi fra varme til kolde områder. Termisk ledningsevne er baseret på bevægelse af partikler inde i stoffer og materialer. Evnen til at overføre varmeenergi i kvantitative termer er koefficienten for termisk ledningsevne. Cyklussen af ​​termisk energioverførsel, eller varmeveksling, kan finde sted i alle stoffer med ulige placering af forskellige temperatursektioner, men den termiske ledningsevne afhænger af trykket og temperaturen i selve materialet, såvel som af dets tilstand - gasformig, flydende eller fast.

Fysisk er materialernes varmeledningsevne lig med mængden af ​​varme, der strømmer gennem et homogent objekt med etablerede dimensioner og areal i en bestemt tidsperiode ved en specificeret temperaturforskel (1 K). I SI-systemet måles en enkelt indikator, der har en termisk konduktivitetskoefficient, normalt i W / (m K).

Hvordan man beregner termisk ledningsevne ved hjælp af Fouriers lov

I et givet termisk regime er fluxtætheden under varmeoverførsel direkte proportional med den maksimale temperaturstigningsvektor, hvis parametre ændres fra en sektion til en anden, og modulo med samme temperaturstigningshastighed i vektorens retning:

q → = − ϰ x grad x (T), hvor:

• q → - retningen af ​​tætheden af ​​objektet, der overfører varme, eller volumenet af varmestrøm, der strømmer gennem stedet i en given tidsenhed gennem et bestemt område, vinkelret på alle akser;
• ϰ er den specifikke varmeledningskoefficient for materialet;
• T er materialets temperatur.

Ved anvendelse af Fourierloven tages der ikke højde for inertien af ​​strømmen af ​​termisk energi, hvilket betyder, at der menes øjeblikkelig overførsel af varme fra ethvert punkt til en hvilken som helst afstand. Derfor kan formlen ikke bruges til at beregne varmeoverførsel under processer med høj gentagelseshastighed. Dette er ultralydsstråling, overførsel af termisk energi ved stød- eller impulsbølger osv. Der findes en Fourierlovsløsning med et lempelsesudtryk:

τ x ∂ q / ∂ t = − (q + ϰ x ∇T) .

Hvis relaksationen τ er øjeblikkelig, bliver formlen til Fourierloven.

Omtrentlig tabel over materialers varmeledningsevne:

Den givne tabel over termisk ledningsevne tager højde for varmeoverførsel ved termisk stråling og varmeudveksling af partikler. Da vakuum ikke overfører varme, flyder det ved hjælp af solstråling eller anden form for varmeudvikling. I et gas- eller flydende medium blandes lag med forskellige temperaturer kunstigt eller naturligt.

Ved beregning af en vægs termiske ledningsevne skal det tages i betragtning, at varmeoverførslen gennem vægoverflader varierer fra det faktum, at temperaturen i bygningen og på gaden altid er anderledes og afhænger af arealet af \u200b\ u200ball overflader af huset og på den termiske ledningsevne af byggematerialer.

For at kvantificere den termiske ledningsevne blev der indført en værdi såsom koefficienten for varmeledningsevnen af ​​materialer. Det viser, hvordan et bestemt materiale er i stand til at overføre varme. Jo højere denne værdi, for eksempel stålets varmeledningsevne, jo mere effektivt vil stålet lede varme.

• Når du isolerer et hus lavet af træ, anbefales det at vælge byggematerialer med en lav koefficient.
• Hvis væggen er mursten, så med en koefficientværdi på 0,67 W / (m2 K) og en vægtykkelse på 1 m, med et areal på 1 m 2, med en forskel mellem udvendige og indvendige temperaturer på 1 0 C, vil murstenen transmittere 0,67 W energi. Ved en temperaturforskel på 10 0 C vil murstenen transmittere 6,7 W mv.

Standardværdien for varmeledningskoefficienten for termisk isolering og andre byggematerialer gælder for en vægtykkelse på 1 m. For at beregne den termiske ledningsevne af en overflade af en anden tykkelse skal koefficienten divideres med den valgte vægtykkelsesværdi ( meter).

I SNiP og ved udførelse af beregninger vises udtrykket "materialets termiske modstand", det betyder omvendt termisk ledningsevne. Det vil sige, med en termisk ledningsevne af en skumplade på 10 cm og dens varmeledningsevne på 0,35 W / (m 2 K), er pladens termiske modstand 1 / 0,35 W / (m 2 K) \u003d 2,85 (m) 2 K) / W.

Nedenfor er en tabel over termisk ledningsevne for populære byggematerialer og varmeisolatorer:

Derudover er det nødvendigt at tage højde for varmeledningernes varmeledningsevne på grund af deres jetvarmestrømme. I et tæt medium er det muligt at "overføre" kvasipartikler fra et opvarmet byggemateriale til et andet, koldere eller varmere, gennem submikron porer, hvilket er med til at sprede lyd og varme, selvom der er et absolut vakuum i disse porer.