Жылуөткізгіштік пен диффузия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: жылу өткізгіштік материалдың жылу өткізгіштік қабілетін білдіреді, ал жылу диффузиясы материалдың оның ыстық ұшынан жылу өткізгіштік жылдамдығын өлшеуді білдіреді. суық соңы.
Жылуөткізгіштік пен жылу диффузиялық қасиеті белгілі бір материал арқылы жылу беруді сипаттайтын екі термин.
Жылуөткізгіштік дегеніміз не?
Жылуөткізгіштік – белгілі бір материалдың жылуды өзі арқылы өткізу қабілетін сипаттайтын термин. Бұл терминді белгілеудің үш жолы бар: k, λ немесе κ. Әдетте, жоғары жылу өткізгіштігі бар материал жылу берудің жоғары жылдамдығын көрсетеді. Мысалы, металдар әдетте жоғары жылу өткізгіштікке ие және жылуды өте тиімді өткізеді. Сол сияқты, полистирол сияқты оқшаулағыш материалдар төмен жылу өткізгіштікке ие және жылу берудің төмен жылдамдығын көрсетеді. Сондықтан біз жылу қабылдағыш қолданбаларында жоғары жылу өткізгіштігі бар материалдарды пайдалана аламыз, ал жылу оқшаулау қолданбаларында жылу өткізгіштігі төмен материалдарды пайдалана аламыз. Сонымен қатар, «жылу кедергісі» жылу өткізгіштіктің кері мәні болып табылады.
Математикалық түрде жылу өткізгіштікті q=-k∇T түрінде өрнектей аламыз, мұндағы q – жылу ағыны, k – жылу өткізгіштік және ∇T – температура градиенті. Біз мұны «жылу өткізгіштік Фурье заңы» деп атаймыз.
Жылу өткізгіштігін температура градиенті бойынша кездейсоқ молекулалық қозғалысқа байланысты энергияны тасымалдау ретінде анықтауға болады. Сондықтан, біз бұл терминді конвекция және молекулалық жұмыс арқылы энергия тасымалдауынан ажырата аламыз, себебі ол жұмыс істейтін микроскопиялық ағындарды немесе ішкі кернеулерді қамтымайды.
Жылуөткізгіштіктің өлшем бірліктерін қарастырған кезде SI өлшем бірліктері «метрге ватт-Кельвин» немесе Вт/м. К. Дегенмен, империялық бірліктерде біз жылу өткізгіштікті BTU/(h.ft.°F) арқылы өлшей аламыз, мұнда BTU - британдық жылу бірлігі, h - сағаттағы уақыт, фут - футтағы қашықтық және F - Фаренгейттегі температура. Сонымен қатар, материалдың жылу өткізгіштігін өлшеудің екі негізгі әдісі бар: тұрақты күй және өтпелі әдістер.
Термиялық диффузия дегеніміз не?
Термиялық диффузия – материалдың ыстық ұшынан суық ұшына жылу беру жылдамдығының өлшемі. Демек, бұл тұрақты қысымдағы тығыздық пен меншікті жылу сыйымдылығына бөлінген материалдың жылу өткізгіштігі. Бұл параметрдің өлшем бірлігі m2/s. Бұл SI туынды бірлігі. Әдетте бұл терминді α деп белгілей аламыз. Бірақ басқа белгілер де бар. Жылулық диффузияның математикалық өрнегі келесідей:
α=k/ρcp
Мұнда k – жылу өткізгіштік, cp – меншікті жылу сыйымдылық, ρ si – тығыздық. Дегенмен, ρcp бірге көлемдік жылу сыйымдылығы деп аталады.
Көбінесе термиялық диффузия флэш әдісімен өлшенеді, ол бір ұшында қысқа энергия импульсі бар жолақты немесе материал үлгісінің цилиндрлік бөлігін қыздыруды және қысқа қашықтықта температураның өзгеруін талдауды қамтиды.
Жылуөткізгіштік пен диффузиялықтың айырмашылығы неде?
Жылуөткізгіштік және жылу диффузиялық коэффициенті белгілі бір материал арқылы жылу беруді сипаттайтын екі термин. Жылу өткізгіштік пен диффузия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: жылу өткізгіштік материалдың жылу өткізу қабілетін білдіреді, ал жылу диффузиялық қасиеті материалдың ыстық ұшынан суық ұшына жылу беру жылдамдығын өлшеуді білдіреді.
Төмендегі инфографикада жылу өткізгіштік пен диффузия арасындағы айырмашылықтар қатар салыстыру үшін берілген.
Қорытынды – Жылуөткізгіштік пен диффузиялық
Жылуөткізгіштік және жылу диффузиялық коэффициенті белгілі бір материал арқылы жылу беруді сипаттайтын екі термин. Жылу өткізгіштік пен диффузия арасындағы негізгі айырмашылық жылу өткізгіштік материалдың жылу өткізу қабілетін білдіреді, ал термиялық диффузия материалдың жылуды оның ыстық ұшынан суық ұшына беру жылдамдығын өлшеуді білдіреді.
