Čo je to tepelná vodivosť:
Tepelná vodivosť je a fyzikálna vlastnosť materiálov alebo telies, ktorá určuje schopnosť prenášať teplo priamym vedením a bez výmeny materiálu.
Každá hmota má špecifickú tepelnú vodivosť, ktorá charakterizuje prenos tepla, ktoré vždy prúdi spontánne a od vyššej po nižšiu teplotu. Preto sa teplo prenáša z jedného tela do druhého, ktoré má nižšiu teplotu.
Telá sú tvorené atómami a molekulami, preto keď je jedno telo horúce, jeho atómy a molekuly sa rýchlo pohybujú a prenášajú svoju energiu do druhého menej horúceho tela. Jedná sa o nepretržitý prenos energie, kým objekt nedosiahne tepelnú rovnováhu.
V dôsledku toho prenos tepla z jednej hmoty alebo tela do druhej zahŕňa aj výmenu energie, v tomto prípade sa vyrába kinetická energia (energia, ktorú telo vlastní podľa svojho pohybu).
Existujú však telesá alebo materiály, ktorých tepelná vodivosť je nízka a vytvára sa inverzná vlastnosť vodivosti, ktorou je tepelný odpor. To znamená, čím nižšia je tepelná vodivosť, tým vyššia je tepelná izolácia, napríklad kovy majú vyššiu elektrickú vodivosť ako plyny.
Elektrická vodivosť
Elektrická vodivosť je schopnosť telies alebo materiálov prenášať elektrickú energiu z jedného tela do druhého. Naopak, tepelná vodivosť prenáša teplo.
Transport tepelnej energie
Vedenie vozidla: teplo sa prenáša kontaktom. Kovy ako hliník alebo železo sú vynikajúcimi vodičmi tepla.
Konvekcia: teplo sa prenáša kontaktom s prenosom tej istej látky, ktorá vyžaruje teplo.
Žiarenie: teplo sa prenáša prostredníctvom elektromagnetických vĺn, ako je teplo, ktoré sa na Zem dostáva prostredníctvom slnečných vĺn.
Merná jednotka tepelnej vodivosti
V medzinárodnom systéme jednotiek sa tepelná vodivosť meria takto: W / (K.m) (wattov na Kelvin a meter), čo zodpovedá J / (s.K.m) (joulov za sekundu, Kelvin a meter).
Tepelná vodivosť je reprezentovaná gréckym písmenom λ (lamda). V Spojených štátoch to však predstavuje písmeno k.
Tepelná vodivosť v materiáloch
Tepelná vodivosť v kovoch: kovy sú dobrými vodičmi tepla, medzi najbežnejšie patria hliník, meď a železo. Niektoré kovy sú tiež dobrými tepelnými a elektrickými vodičmi.
Napríklad na osvetlenú kuchyňu sa položí hliníková panvica, ktorá sa pri priamom kontakte s ohňom rýchlo zohreje a umožní vykonať varenie niektorých jedál.
Tepelná vodivosť v kvapalinách: Kvapaliny sú tiež dobrými vodičmi tepla, pretože medzi molekulami vody vznikajú spojovacie prúdy, a tak sa zmiešajú studené a horúce molekuly, kým všetky nedosahujú rovnakú teplotu.
Napríklad, keď je do misky s horúcou polievkou vložená studená čajová lyžička, kvapalina zahreje strieborný riad na základe jeho teploty.
Tepelná vodivosť v adiabatických materiáloch: Sú to materiály, ktorých vlastnosti sú charakteristické tým, že majú zlé tepelné vodiče. Medzi tieto materiály patrí vlna, drevo, papier, plast, sklenené vlákna a korok.
Napríklad drevo funguje ako tepelný izolátor, keď je umiestnené na rukoväti panvíc alebo hrncov, aby ste si pri držaní týchto horúcich predmetov nepopálili ruky.
Niektoré z týchto materiálov sa tiež používajú pri výrobe domov, aby sa udržala vnútorná teplota a zabránilo sa ich rýchlej zmene. V zimnom období udržiavajú tieto izolátory stabilné vnútorné teploty domu.
