Unterschied zwischen thermischer Leitfähigkeit und Diffusivität
Der Schlüsselunterschied zwischen thermischer Leitfähigkeit und Diffusionsfähigkeit ist das Die thermische Leitfähigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten, während die thermische Diffusivität auf die Messung der Übertragungsrate eines Materials von seinem heißen Ende zum kalten Ende bezieht.
Wärmeleitfähigkeit und thermische Diffusivität sind zwei Begriffe, die die Wärmeübertragung durch ein bestimmtes Material beschreiben.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist die thermische Leitfähigkeit
3. Was ist die thermische Diffusivität
4. Seite für Seitenvergleich - Wärmeleitfähigkeit gegenüber Diffusivität in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was ist die thermische Leitfähigkeit?
Die thermische Leitfähigkeit ist ein Begriff, der die Fähigkeit eines bestimmten Materials beschreibt, Wärme durch sich selbst durchzuführen. Es gibt drei Möglichkeiten, wie wir diesen Begriff bezeichnen können: k, λ oder κ. Typischerweise zeigt ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit eine hohe Wärmeübertragungsrate. Zum Beispiel haben Metalle normalerweise eine hohe thermische Leitfähigkeit und sind bei der Durchführung von Wärme sehr effizient. In ähnlicher Weise weisen Isoliermaterial. Daher können wir Materialien mit hoher thermischer Leitfähigkeit in Kühlkörperanwendungen verwenden, während wir Materialien mit geringer thermischer Leitfähigkeit in thermischen Isolationsanwendungen verwenden können. Darüber hinaus ist „thermischer Widerstand“ der wechselseitige Wärmeleitfähigkeit.
Mathematisch können wir die thermische Leitfähigkeit als q = -k∇t ausdrücken, wobei Q der Wärmefluss ist, k die thermische Leitfähigkeit und ∇t der Temperaturgradient ist. Wir nennen dies "das Fourier -Gesetz der Wärmeleitung".
Wir können die thermische Leitung als Energietransport aufgrund einer zufälligen molekularen Bewegung über einen Temperaturgradienten definieren. Daher können wir diesen Begriff vom Energietransport durch Konvektion und molekulare Arbeit unterscheiden, da er keine mikroskopischen Flüsse oder inneren Spannungen umfasst.
Bei der Betrachtung der Messeinheiten für die thermische Leitfähigkeit sind die SI-Einheiten „Watt pro Meter-Kelvin“ oder w/m.K. In kaiserlichen Einheiten können wir jedoch die thermische Leitfähigkeit in BTU/(H) messen.ft.° F) wobei BTU eine britische Wärmeeinheit ist, H ist Zeit in Stunden, ft der Abstand des Fußes und F ist die Temperatur in Fahrenheit. Darüber hinaus gibt es zwei wichtige Möglichkeiten zur Messung der thermischen Leitfähigkeit eines Materials: stationäre und transiente Methoden.
Was ist die thermische Diffusivität?
Die thermische Diffusivität ist das Maß für die Wärmeübertragungsrate eines Materials vom heißen Ende bis zum kalten Ende. Daher ist es die thermische Leitfähigkeit eines Materials geteilt durch Dichte und spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck. Die Messeinheit für diesen Parameter ist m2/S. Es ist eine von Si abgeleitete Einheit. Normalerweise können wir diesen Begriff als α bezeichnen. Aber es gibt auch andere Symbole. Der mathematische Ausdruck der thermischen Diffusivität ist wie folgt:
α = k/ρcP
Hier ist k die thermische Leitfähigkeit, cP ist spezifische Wärmekapazität und ρ si die Dichte. ΡcP zusammen wird als volumetrische Wärmekapazität bezeichnet.
Am häufigsten wird die thermische Diffusivität unter Verwendung der Flash -Methode gemessen, bei der ein Streifen oder einen zylindrischen Teil einer Materialprobe mit einem kurzen Energiepuls an einem Ende und der Analyse der Temperaturänderung in einer kurzen Entfernung analysiert wird.
Was ist der Unterschied zwischen thermischer Leitfähigkeit und Diffusivität?
Wärmeleitfähigkeit und thermische Diffusivität sind zwei Begriffe, die die Wärmeübertragung durch ein bestimmtes Material beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen thermischer Leitfähigkeit und Diffusivität besteht darin, dass die thermische Leitfähigkeit auf die Fähigkeit eines Materials zur Leitung von Wärme bezieht.
Nachfolgend Infografik tabelliert die Unterschiede zwischen der thermischen Leitfähigkeit und der Diffusivität für Seite an Seitenvergleich.
Zusammenfassung -Wärmeleitfähigkeit gegenüber Diffusivität
Wärmeleitfähigkeit und thermische Diffusivität sind zwei Begriffe, die die Wärmeübertragung durch ein bestimmtes Material beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen thermischer Leitfähigkeit und Diffusivität besteht darin, dass die thermische Leitfähigkeit auf die Fähigkeit eines Materials zur Leitung von Wärme bezieht.
Referenz:
1. "Wärmeleitzahl.” - ein Überblick | Sciencedirect -Themen, Hier verfügbar.
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. „Einfache Definition der thermischen Leitfähigkeit“ (CC0) über Commons Wikimedia
