Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплопроводность плоской стенки

Рассмотрим перенос тепла через однослойную плоскую стенку толщиной δ зимой (q = const). Температура внутренней поверхности стенки t_si, температура наружной поверхности - t_se. Тепло передается путем теплопроводности.

Плотность теплового потока через однородную плоскую стенку выражается формулой

Количество теплоты, проходящее через единицу поверхности стенки в единицу времени, прямо пропорционально коэффициенту теплопроводности λ, разности температур на поверхностях стенки (t_si - t_se) и обратно пропорционально толщине стенки δ.

λ – коэффициент теплопроводности материала, основная теплофизическая характеристика вещества. Характеризует способность материала проводить тепло.

Наихудшими проводниками теплоты являются газы. Коэффициент теплопроводности воздуха составляет 0,026 Вт/(м·˚C). Коэффициент теплопроводности воды примерно равен 0,6 Вт/(м · ˚C).

Металлы отличаются наибольшей теплопроводностью. Самый теплопроводный металл – серебро (458 Вт/(м · ˚C)), высокие коэффициенты λ у меди (384 Вт/(м · ˚C)), алюминия (204 Вт/(м · ˚C)).

Коэффициент теплопроводности строительных материалов зависит, главным образом, от химического состава, плотности (объемного веса) и влажностного состояния вещества. Чем меньше плотность строительного материала, тем больше его пористость и, как правило, тем меньше его коэффициент теплопроводности. Например, для керамзитобетона плотностью 1800 кг/м³ в сухом состоянии λ=0,66 Вт/(м · ˚C), а с плотностью 1000 кг/м³ λ=0,27 Вт/(м · ˚C).

Эффективные теплоизоляционные материалы имеют низкую плотность и теплопроводность. Например, теплопроводность пенополистирола составляет 0,041 – 0,05 Вт/(м·˚C).

Большое влияние на теплопроводность материалов оказывает их влажностное состояние: λ увеличивается с повышением влажности.

Для характеристики теплозащитных свойств однослойной стенки вводится термическое сопротивление R.

Тогда плотность теплового потока равна .

Единицы измерения R - м²·ºС/Вт.

Для многослойной конструкции, состоящей из n слоев, термическое сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных слоев