Коэффициент Теплопроводности Воздуха от Температуры Таблица • Связь с электропроводностью

В статье рассмотрим коэффициент теплопроводности воздуха в зависимости от температуры и его связь с электропроводностью. Эти физические свойства важны для проектирования и эксплуатации зданий, так как влияют на эффективность теплоизоляции и комфорт проживания. Представим таблицы с данными, которые помогут ориентироваться в вопросах теплопередачи и выбрать оптимальные материалы для утепления. Информация будет полезна как профессиональным строителям и инженерам, так и тем, кто планирует самостоятельно утеплять жилье.

Полные коэффициенты теплообмена 2х сред для распространенных комбинаций жидкостей и поверхностей теплопередачи через тонкую стенку. Инженерный справочник / Технический справочник ДПВА / Таблицы для инженеров (ex DPVA-info)

Рабочая среда Поверхность теплопередачи Рабочая среда Общий коэффициент теплообмена
(Вт/м 2 К) (БТЕ/фут 2 час o F)
Вода Чугун Воздух или газ 7.9 1.4
Вода Углеродистая сталь Воздух или газ 11.3 2.0
Вода Медь Воздух или газ 13.1 2.3
Вода Чугун Вода 230 — 280 40 — 50
Вода Углеродистая сталь Вода 340 — 400 60 — 70
Вода Медь Вода 340 — 455 60 — 80
Воздух Чугун Воздух 5.7 1.0
Воздух Углеродистая сталь Воздух 7.9 1.4
Пар Чугун Воздух 11.3 2.0
Пар Углеродистая сталь Воздух 14.2 2.5
Пар Медь Воздух 17 3.0
Пар Чугун Вода 910 160
Пар Углеродистая сталь Вода 1050 185
Пар Медь Вода 1160 205
Пар Нержавеющая сталь Вода 680 120

В интегральной форме выражение описывает стационарный тепловой поток от одной грани параллелепипеда к другой.

Коэффициент теплообмена рассчитывает общий теплообмен через стену или теплообменник. Он зависит от рабочих сред и их характеристик с обеих сторон стены, а также от свойств стены и поверхности, через которую происходит теплообмен.

Для однокомпонентных жидкостей средние значения общего коэффициента теплообмена при различных сочетаниях рабочих сред с обеих сторон стены и её типа представлены в таблице:

Рабочая среда Поверхность теплопередачи Рабочая среда Общий коэффициент теплообмена
(Вт/м 2 К) (БТЕ/фут 2 час o F)
Вода Чугун Воздух или газ 7.9 1.4
Вода Углеродистая сталь Воздух или газ 11.3 2.0
Вода Медь Воздух или газ 13.1 2.3
Вода Чугун Вода 230 — 280 40 — 50
Вода Углеродистая сталь Вода 340 — 400 60 — 70
Вода Медь Вода 340 — 455 60 — 80
Воздух Чугун Воздух 5.7 1.0
Воздух Углеродистая сталь Воздух 7.9 1.4
Пар Чугун Воздух 11.3 2.0
Пар Углеродистая сталь Воздух 14.2 2.5
Пар Медь Воздух 17 3.0
Пар Чугун Вода 910 160
Пар Углеродистая сталь Вода 1050 185
Пар Медь Вода 1160 205
Пар Нержавеющая сталь Вода 680 120

Если вы не нашли себя в списке поставщиков, заметили ошибку или имеете дополнительные данные, сообщите об этом.
Прикрепите ссылку на страницу с ошибкой.

Эксперты в области теплофизики отмечают, что коэффициент теплопроводности воздуха значительно зависит от температуры. При повышении температуры молекулы воздуха начинают двигаться быстрее, что способствует более эффективному переносу тепла. Это явление можно наблюдать в таблицах, где представлены значения теплопроводности для различных температурных диапазонов.

Кроме того, специалисты подчеркивают, что существует связь между теплопроводностью и электропроводностью воздуха. При увеличении температуры не только улучшается теплопроводность, но и изменяются характеристики электрической проводимости. Это связано с тем, что более высокая температура способствует ионизации молекул, что увеличивает количество свободных зарядов. Таким образом, понимание этих взаимосвязей имеет важное значение для разработки эффективных систем отопления и охлаждения, а также для оптимизации энергетических процессов в различных отраслях.

Коэффициент теплопроводности в IB? ЧТО?Коэффициент теплопроводности в IB? ЧТО?

Теплопроводность материалов. Как считают? Сравнительная таблица

В интегральной форме это же выражение запишется так если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой.

Температура (°C) Коэффициент теплопроводности воздуха (Вт/(м·К)) Электропроводность воздуха (См/м)
-50 0.019 ~10⁻¹⁴
-20 0.022 ~10⁻¹⁴
0 0.024 ~10⁻¹⁴
20 0.026 ~10⁻¹⁴
40 0.028 ~10⁻¹⁴
60 0.030 ~10⁻¹⁴
80 0.032 ~10⁻¹⁴
100 0.034 ~10⁻¹⁴

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов, связанных с коэффициентом теплопроводности воздуха и его зависимостью от температуры, а также связью с электропроводностью:

  1. Температурная зависимость: Коэффициент теплопроводности воздуха увеличивается с повышением температуры. Это связано с тем, что при повышении температуры молекулы воздуха начинают двигаться быстрее, что способствует более эффективному переносу тепла. Например, при температуре 0 °C коэффициент теплопроводности воздуха составляет примерно 0,024 Вт/(м·К), а при 100 °C он увеличивается до примерно 0,03 Вт/(м·К).

  2. Связь с влажностью: Влажность воздуха также влияет на его теплопроводность. Влажный воздух имеет более высокий коэффициент теплопроводности по сравнению с сухим, поскольку водяные молекулы имеют большую теплопроводность, чем молекулы кислорода и азота, составляющие основную массу воздуха. Это делает влажный воздух более эффективным проводником тепла.

  3. Электропроводность и температура: Хотя воздух является плохим проводником электричества при нормальных условиях, его электропроводность также зависит от температуры. При высоких температурах и низком давлении (например, в условиях разряда молний) воздух может ионизироваться, что приводит к увеличению его электропроводности. Это явление имеет важное значение в метеорологии и электротехнике, так как влияет на поведение электрических разрядов в атмосфере.

Video 27 ТМ 3.5 Энтальпия влажного воздухаVideo 27 ТМ 3.5 Энтальпия влажного воздуха

От чего зависит теплопроводность?

Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) показывает, как тепло передается через материал.

Коэффициент Теплопроводности Воздуха от Температуры Таблица

трансмиссионный величина, равная поверхностной плотности теплового потока, проходящего через конструкцию при разности внутренней и наружной температуры в один градус Кельвина или Цельсия ;.

Галилео. Эксперимент. Теплопроводность разных средГалилео. Эксперимент. Теплопроводность разных сред

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности зависит от температуры. Для большинства материалов эту зависимость можно выразить линейной формулой.

Теплота — это общая кинетическая энергия молекул вещества. Ее передача между молекулами или телами происходит тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением.

Если поперечное сечение объекта имеет сложную форму, его целесообразно разделить на простые геометрические фигуры. Это позволит рассчитать площади отдельных участков с помощью соответствующих формул и затем суммировать их.

Чтобы найти площадь прямоугольника, нужно перемножить длины двух смежных сторон. В случае квадрата, где стороны равны, достаточно возвести длину одной стороны в квадрат.

Теплопроводность строительных материалов таблица: сравнение теплопроводности стройматериалов по толщине, полезные рекомендации, видео

Так, например, если стена возведена из красного кирпича в два ряда, то для полноценной изоляции подойдёт пенопласт в 5 см толщиной.

Теплопроводность и теплосопротивление

Статья посвящена терминологии теплотехники и расчетам, которые могут показаться сложными. Будьте готовы к возможным трудностям из-за множества терминов с приставкой «тепло-«. Приступим!

Теплопередача и её коэффициент (Q)

Коэффициент теплопередачи в общем смысле показывает, какое количество теплоты переходит в единицу времени от более нагретого к менее нагретому теплоносителю через 1м² теплообменной поверхности при разности температур между теплоносителями 1К.

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции — это величина, выражающая удельный тепловой поток, Вт/м² •К, проходящий за 1ч через 1м² поверхности ограждения при разности температур на ее поверхности, равной 1 К. Этот коэффициент бывает двух видов:

трансмиссионный – величина, равная поверхностной плотности теплового потока, проходящего через конструкцию при разности внутренней и наружной температуры в один градус Кельвина (или Цельсия);

термическое сопротивление слоя — величина, равная отношению толщины слоя к его коэффициенту теплопроводности. Именно этот вид теплосопротивления используется при расчёте сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

Таблица теплопроводности воздуха при различных температурах. Коэффициент теплопроводности материалов

Режим влажности в помещении Уровни влажности
3 — сухой 2 — нормальный 1 — влажный
Сухой А А Б
Нормальный А Б Б
Влажный или мокрый Б Б Б

Расчеты в этом случае требуют особого подхода, поэтому самостоятельные вычисления могут быть нецелесообразны.

Для чего используются такие расчеты в практическом приложении?

Оценка эффективности имеющейся термоизоляции

Значение стандартных сопротивлений для строительных конструкций можно узнать из карты-схемы.

Если термоизоляции нет, задача упрощается. Нужно определить, какой слой утеплителя обеспечит необходимое сопротивление теплопередаче.

Определение уровня тепловых потерь

Каждая конструкция характеризуется своим уровнем тепловых потерь, которые необходимо определять и для правильного планирования системы отопления, и для совершенствования системы термоизоляции.

Дело в том, что это сопротивление описывается еще одной формулой, уже от разницы температур и количества тепла, уходящего через ограждающую конструкцию площадью один квадратный метр.

Еще одна ремарка. Это мы говорили о конструкциях, состоящих из нескольких слоев разных строительных и утеплительных материалов. А как быть с окнами? Как для них просчитывается сопротивление теплопередаче?

Методика здесь – несколько иная, и самостоятельно заниматься такими расчетами вряд ли имеет смысл. Можно воспользоваться таблицей, в которой уже имеются готовые значения сопротивления для различных типов конструкций окон.

Таблица приведенных значений сопротивления теплопередаче для окон, остекленных балконных дверей, световых проемов (фонарей)

Видео: Алгоритмы профессионального расчета сопротивления теплопередаче стен

В завершение статьи предлагаем онлайн-калькулятор для решения упомянутых задач.

Когда учитывается коэффициент теплопроводности

Таким образом, теплопроводность металлов на 2-3 порядка превышает значения теплопроводности для изоляторов, которые являются ярким примером ответа на вопрос о том, что такое низкая теплопроводность.

Для чего нужен расчет

Чтобы избежать проблем, перед началом строительных работ нужно рассчитать теплопроводность материалов, определить оптимальную толщину стен и выбрать утеплитель.

Выбор утеплителя зависит от конструкции объекта. Например, для стен из красного кирпича в два ряда подойдет пенопласт толщиной 5 см.

Разнообразие плотности пенопластовых плит позволяет эффективно использовать их для теплоизоляции стен из ОСБ с последующей штукатуркой, что повысит эффективность утепления.

Примечание!

Не все утеплители устойчивы к высоким температурам. Материалы, такие как эковата, соломит, ДСП, ДВП и торф, требуют надежной защиты от внешних воздействий.

  • Увеличение плотности материала приводит к более прочному взаимодействию его частиц, что ускоряет передачу тепла. С ростом плотности улучшается теплопроводность.
  • Пористость материала. Пористые вещества имеют неоднородную структуру с большим количеством воздуха, что затрудняет перемещение тепловой энергии и увеличивает коэффициент теплопроводности.
  • Влажность также влияет на теплопроводность. Мокрые поверхности материалов пропускают больше тепла. В некоторых таблицах можно найти расчетный коэффициент теплопроводности для материалов в сухом, среднем и влажном состояниях.

Разница между теплопроводностью и теплопередачей

Это означает, что при одинаковых условиях больше тепла будет проходить через вещество с большей теплопроводностью.

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве стен используют материалы с низкой теплопроводностью, например, минеральную вату и пенопласт.

Теплопроводность кирпича: таблица по разновидностям

Теплопроводность дерева: таблица по породам

Коэффициент теплопроводности пробкового дерева самый низкий среди древесины. Поэтому пробка часто используется как теплоизоляционный материал при утеплении.

Таблица проводимости тепла бетонов

Теплопроводность металлов: таблица

Этот параметр у металлов изменяется в зависимости от температуры эксплуатации. С увеличением температуры коэффициент уменьшается. В таблице представлены металлы, используемые в строительстве.

Таблица теплопроводности других материалов

Минеральная вата (базальтовая) 50 0,048
100 0,056
200 0,07
Стекловата 155 0,041
200 0,044
Пенополистирол 40 0,038
100 0,041
150 0,05
Пенополистирол экструдированный 33 0,031
Пенополиуретан 32 0,023
40 0,029
60 0,035
80 0,041

И таблица теплоизоляционных свойств строительных материалов. Основные из них уже рассмотрены, обозначим те, которые в таблицы не вошли, и которые относятся к категории часто используемых.

Какой коэффициент теплопроводности у воздушной прослойки

Влияние влажности на теплопроводность воздуха

Влажность воздуха играет значительную роль в его теплопроводности, что связано с физическими свойствами водяного пара и его взаимодействием с молекулами воздуха. Теплопроводность воздуха в сухом состоянии составляет примерно 0.0257 Вт/(м·К) при температуре 0 °C. Однако, когда в воздухе присутствует водяной пар, этот показатель изменяется.

При увеличении влажности воздуха, содержание водяного пара в смеси возрастает, что приводит к изменению теплопроводности. Водяной пар имеет более высокую теплопроводность по сравнению с сухим воздухом. Это означает, что при увеличении относительной влажности теплопроводность воздуха также увеличивается. Например, при 100% влажности теплопроводность может достигать значений около 0.0263 Вт/(м·К) или даже выше, в зависимости от температуры.

Физически это объясняется тем, что молекулы водяного пара, обладая меньшей массой по сравнению с молекулами кислорода и азота, легче перемещаются и передают тепло. Таким образом, в условиях высокой влажности воздух становится более эффективным проводником тепла. Это имеет важные последствия для различных областей, таких как климатология, метеорология и инженерия.

Кроме того, влажность влияет на теплопроводность воздуха не только напрямую, но и косвенно, через изменение температуры. При повышении температуры воздуха его способность удерживать влагу увеличивается, что также может привести к увеличению теплопроводности. Таким образом, в теплых и влажных условиях, например, в тропических регионах, теплопроводность воздуха будет значительно выше, чем в холодных и сухих условиях.

Важно отметить, что влияние влажности на теплопроводность воздуха также зависит от давления. При постоянной температуре и увеличении давления, теплопроводность воздуха может изменяться, что связано с изменением плотности и составом газовой смеси. Поэтому для точного определения теплопроводности воздуха необходимо учитывать не только влажность, но и другие параметры, такие как температура и давление.

В заключение, влажность является ключевым фактором, влияющим на теплопроводность воздуха. Понимание этого влияния имеет важное значение для различных приложений, включая теплоизоляцию зданий, проектирование систем отопления и вентиляции, а также для оценки климатических условий и их влияния на здоровье человека.

Вопрос-ответ

Как зависит коэффициент теплопроводности от температуры?

При повышении температуры значения коэффициента теплопроводности чистых металлов уменьшаются. Это объясняется тем, что с повышением температуры появляются тепловые неоднородности в металле, вызывающие усиление рассеивания электронов.

Как связаны между собой коэффициенты теплопроводности и температуропроводности?

Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности связаны через физические свойства материала и его способность проводить тепло. Теплопроводность (λ) характеризует, как быстро тепло передается через материал, в то время как температуропроводность (α) определяет, как быстро температура распространяется в материале. Эти два коэффициента связаны через плотность (ρ) и теплоемкость (c) материала по формуле: α = λ / (ρc). Таким образом, они описывают разные аспекты тепловых процессов, но взаимосвязаны через физические характеристики вещества.

Каковы 3 примера теплопроводности?

Теплопроводность проявляется в различных материалах и ситуациях. Три примера включают: 1) Металлы, такие как медь и алюминий, которые хорошо проводят тепло и используются в кухонной посуде и радиаторах; 2) Теплообмен в зданиях, где стены и крыши передают тепло от внутреннего воздуха к внешней среде; 3) Нагревание воды в кастрюле на плите, где тепло от горелки передается через дно кастрюли к воде.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите таблицы коэффициента теплопроводности воздуха при различных температурах, чтобы лучше понять, как температура влияет на теплообмен в помещениях. Это поможет вам оптимизировать системы отопления и вентиляции.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на связь между теплопроводностью и электропроводностью. Знание этих характеристик может быть полезным при проектировании энергоэффективных зданий и систем, что позволит снизить затраты на отопление и охлаждение.

СОВЕТ №3

При проведении экспериментов или расчетов учитывайте влияние влажности на коэффициент теплопроводности воздуха. Влажный воздух имеет другую теплопроводность по сравнению с сухим, что может существенно повлиять на результаты ваших исследований.

СОВЕТ №4

Используйте программное обеспечение для моделирования теплопередачи, чтобы визуализировать и анализировать влияние температуры на теплопроводность воздуха в различных условиях. Это поможет вам принимать более обоснованные решения в проектировании и эксплуатации зданий.

Ссылка на основную публикацию
Похожее
Наши контакты
+7 985 723-97-13

8А, посёлок Горки-10
ежедневно, 09:00–21:00