Βήματα στην Προσδιορισμός θερμικής αγωγιμότητας

Στη φυσική , θερμική αγωγιμότητα , που εκφράζεται στη φυσική ως \\ " k , \\ " προσδιορίζει την ικανότητα του υλικού να δώσει τη θερμότητα μέσω της μάζας του. Θερμική αγωγιμότητα δείχνει την ποσότητα της θερμότητας \\ " Q \\" μεταδίδεται μέσω ενός πάχους \\ " L , \\" σε μία κατεύθυνση κάθετη προς μία επιφάνεια της περιοχής \\ "Α \\ " οφείλεται σε μια κλίση θερμοκρασίας \\ "; Τ, \\" υπό συνθήκες σταθερής κατάστασης και όταν η μεταφορά θερμότητας είναι εξαρτάται μόνο από την κλίση της θερμοκρασίας. Να είστε βέβαιος ότι οι μετρήσεις σας σε πρότυπες μονάδες για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας . Μέθοδος flash
Η

Για να προσδιοριστεί η θερμική αγωγιμότητα , θερμική διαχύσεως και τη θερμοχωρητικότητα , να λάβει ένα υψηλής έντασης μικρής διάρκειας λάμπα φλας και ένα θερμικά μονωμένο δείγμα λίγα χιλιοστά πάχους , επικαλυμμένο με καμφορά μαύρο. Κατευθύνετε το φως παλμό στο δείγμα . Μετρήστε το ιστορικό της θερμοκρασίας της πίσω επιφάνειας χρησιμοποιώντας ένα θερμοστοιχείο . Καταγράψτε το μέτρο σας με έναν παλμογράφο και κάμερα . Τον προσδιορισμό της θερμικής διαχύσεως από το σχήμα της θερμοκρασίας έναντι της καμπύλης του χρόνου στην οπίσθια επιφάνεια , η ικανότητα θερμότητας από τη μέγιστη θερμοκρασία που υποδεικνύεται από το θερμοστοιχείο και τη θερμική αγωγιμότητα από το γινόμενο της χωρητικότητας θερμότητας , η θερμική διαχύσεως και την πυκνότητα.

Η Μαθηματική Μέθοδος
Η

Αν και η \\ "κ \\ " από το συγκεκριμένο υλικό μπορεί να βρεθεί στον πίνακα θερμική αγωγιμότητα , η συνεργασία αυτή απόδοση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο : k = Q * L /[ A ( T )]

Η Data συλλογή
Η

Θα πρέπει να γνωρίζετε την θερμότητα που μεταφέρεται κάτω από σταθερές συνθήκες \\ " Q ? \\ " το πάχος του υλικού \\ " L ? \\" το εμβαδόν διατομής της επιφάνειας \\ " Α ? \\" και η θερμοκρασία διαφορική \\ "; Τ \\" ότι μπορεί να βρεθεί μέσα από το τελικό ( εξωτερική ) θερμοκρασία και την αρχική ( εσωτερικό ) θερμοκρασίες . Μετατρέψτε όλες τις μονάδες που απαιτούνται για το πρόβλημα με το ίδιο πρότυπο .
Εικόνων Παράδειγμα Πρόβλημα
Η

Βρείτε τη θερμική αγωγιμότητα λεκάνης αλουμινίου που έχει ένα επίπεδο πυθμένα σε ακτίνα 10 εκατοστών και πάχος 0,4 εκατοστά. Θερμότητα μεταφέρεται σταθερά σε βραστό νερό στο τηγάνι διαμέσου του πυθμένα σε ένα ρυθμό 800W . Η εσωτερική θερμοκρασία της επιφάνειας του πάτου είναι 105 βαθμοί Κελσίου και η θερμοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας του πυθμένα του τηγανιού είναι 105.43 βαθμούς C.
εικόνων Υπολογισμός
Η

Μετατροπή cm σε μέτρα : 10cm = 0,1
0,4 εκατοστά = 0.004 μέτρα

Βρείτε μια περιοχή της επιφάνειας της λεκάνης \\ "Α \\ " πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό 3.14 ( π ) ανά τετραγωνικό ακτίνα στη δεύτερη δύναμη .

Α = 3,14 * 0,1 ² = 0.0314m ²

Αφαιρέστε την εξωτερική θερμοκρασία από την εσωτερική θερμοκρασία . Να είστε βέβαιος ότι και οι δύο είναι σε βαθμούς Κελσίου .
; T = 105,43 - 105 = 0,43 ° C

Υπολογίστε την τιμή της θερμικής αγωγιμότητας \\ "κ \\ " με τη χρήση του υπολογιστή και τον παρακάτω τύπο :

k = Q * L /A * T = 800 * 0.004/0.0314 * 0,43 = 237 W /m * ° C

Αυτό θα είναι η απάντησή σας σε βατ /μέτρο * βαθμούς Κελσίου .
Η
εικόνων