Põhiline erinevus soojusjuhtivuse ja soojusülekandeteguri vahel on see, et soojusjuhtivus on seotud soojuse ruumilise molekulaarse difusiooniga kogu vedelikus, samas kui soojusülekandetegur on proportsionaalsuskonstant tarnitava soojuse ja termodünaamilise liikumapaneva jõu vahel. soojusvoolust läbi pinnaühiku.
Soojusjuhtivus on konkreetse materjali võime juhtida soojust läbi enda. Soojusülekandetegur seevastu on proportsionaalsuskonstant soojusvoo ja soojusvoo termodünaamilise liikumapaneva jõu vahel.
Mis on soojusjuhtivus?
Soojusjuhtivust võib kirjeldada kui konkreetse materjali võimet juhtida soojust läbi enda. Selle termini tähistamiseks saame kasutada kolme võimalust: k, λ või κ. Üldiselt on kõrge soojusjuhtivusega materjalil kõrge soojusülekande kiirus. Näiteks metallidel on tavaliselt kõrge soojusjuhtivus ja need juhivad soojust väga tõhus alt. Seevastu isolatsioonimaterjalidel nagu vahtpolüstürool on madal soojusjuhtivus ja neil on madal soojusülekande kiirus. Seetõttu saame jahutusradiaatorites kasutada kõrge soojusjuhtivusega materjale ja soojusisolatsioonirakendustes madala soojusjuhtivusega materjale. Lisaks on "soojustakistus" soojusjuhtivuse pöördväärtus.
Matemaatiliselt saame soojusjuhtivust väljendada kujul q=-k∇T, kus q on soojusvoog, k on soojusjuhtivus ja ∇T on temperatuurigradient. Me nimetame seda "Fourieri soojusjuhtivuse seaduseks".
Soojusjuhtivust saame määratleda kui energia transporti, mis on tingitud juhuslikust molekulaarsest liikumisest läbi temperatuurigradiendi. Me saame eristada seda terminit energia transpordist konvektsiooni ja molekulaarse töö kaudu, kuna see ei hõlma mikroskoopilisi voogusid ega sisepingeid, mis on töövõimelised.
Kui arvestada soojusjuhtivuse mõõtühikuid, on SI ühikud "Watts per meter-Kelvin" või W/m. K. Imperial ühikutes saame soojusjuhtivust mõõta BTU/(h.ft.°F). BTU on Briti soojusühik, kus h on aeg tundides, ft on vahemaa jalamil ja F on temperatuur Fahrenheitides. Lisaks on materjali soojusjuhtivuse mõõtmiseks kaks peamist viisi: püsiseisundi ja siirdemeetodid.
Mis on soojusülekande koefitsient?
Soojusülekandetegur on proportsionaalsuskonstant soojusvoo ja soojusvoo termodünaamilise liikumapaneva jõu vahel. Termodünaamikas tuntakse seda ka kui kilekoefitsienti või kile efektiivsust. Tavaliselt väljendatakse teatud süsteemide üldist soojusülekande kiirust üldise juhtivuse või soojusülekandetegurina, mida tähistatakse U.
Soojusülekandetegur on kasulik soojusülekande arvutamisel konvektsiooni või faasisiirde abil vedeliku ja tahke aine vahel. Kui arvestada SI ühikuid, on soojusülekandeteguri ühikud W/(m2K) (vatti kelvini ruutmeetri kohta).
Lisaks võib soojusülekandetegurit kirjeldada kui soojusisolatsiooni pöördväärtust. Soojusülekandetegurit saame kasutada ehitusmaterjalide ja riiete isolatsiooni jaoks.
Mis vahe on soojusjuhtivusel ja soojusülekandeteguril?
Soojusjuhtivus ja soojusülekandetegur on füüsikalise keemia olulised mõisted. Peamine erinevus soojusjuhtivuse ja soojusülekandeteguri vahel on see, et soojusjuhtivus on seotud soojuse ruumilise molekulaarse difusiooniga kogu vedelikus, samas kui soojusülekandetegur on proportsionaalsuskonstant tarnitava soojuse ja läbi soojusvoo termodünaamilise liikumapaneva jõu vahel. ühiku pindala.
Järgmine tabel võtab kokku soojusjuhtivuse ja soojusülekandeteguri erinevuse.
Kokkuvõte – soojusjuhtivus vs soojusülekandetegur
Põhiline erinevus soojusjuhtivuse ja soojusülekandeteguri vahel on see, et soojusjuhtivus on seotud soojuse ruumilise molekulaarse difusiooniga kogu vedelikus, samas kui soojusülekandetegur on proportsionaalsuskonstant tarnitava soojuse ja termodünaamilise liikumapaneva jõu vahel. soojusvoolust läbi pinnaühiku.
