Šilumos laidumas
Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Šilumos laidumas gali būti procesas arba fizikinis dydis:
- Šilumos laidumas kaip procesas - energijos perdavimo kietaisiais kūnais (taip pat, nors ir mažesniu mastu, skysčiais bei dujomis) būdas. Geri šilumos laidininkai energiją perduoda greitai, daugiausia dalyvaujant laisviesiems elektronams. Tačiau ją perduoti gali ir svyruodami atomai.
- Šilumos laidumas kaip fizikinis dydis - rodo, kaip viena ar kita medžiaga praleidžia šilumą. Šiluminės energijos perdavimo kūnu greitis priklauso nuo medžiagos šilumos laidumo ir temperatūros gradiento.
Turinys |
[taisyti] Šilumos perdavimo būdai
- šilumos laidumas,
- konvekcija,
- spinduliavimas.
Šilumos laidumo būdu dalį vieno kūno vidinės energijos galima perduoti kitam kūnui (kai jie susiliečia ir yra nevienodos temperatūros) arba iš vienos kūno dalies į kitą (kai kuri nors kūno pusė yra šidoma).
[taisyti] Kas lemia šilumos laidumą
Šilumos laidumą galima paaiškinti vidine medžiagų sandara. Gerą metalų šilumos laidumą lemia laisvųjų elektronų šiluminis judėjimas ir sąveika.
[taisyti] Šilumos laidumo mechanizmas. Furjė dėsnis
Šilumos laidumas yra pernašos reiškinys. Kadangi yra temperatūros gradientas, molekulės perduoda kinetinę energiją. Matematiškai šį procesą aprašo Furjė dėsnis: šilumos srauto tankis proporcingas temperatūros gradientui:
- q yra šilumos srauto tankis (šilumos kiekis perneštas per laiko vienetą vieno kvadratinio metro plotu,
) - λ yra šiluminio laidumo koeficientas (
), - T - absoliutinė temperatūra
Jei šilumos laidumas vyksta viena kryptimi x,
Praktiniams, inžineriniams skaičiavimams naudojama šiluminių nuostolių per sienelę formulė:
- Q - šiluminiai nuostoliai (J)
- S - sienelės plotas (m^2)
- laikas (s)- T2 − T1 - abiejų sienelių pusių temperatūrų skirtumas (K)
- D - sienelės storis (m)
[taisyti] Šilumos laidumo reikšmė
Šilumos laidumo būdu medžiaga neperduodama. Šilumos laidumas labai svarbus žmonių gyvenime. Kūnams apsaugoti nuo atšalimo ir perkaitimo naudojamos įvairios izoliacinės medžiagos trukdančios perduoti šilumą laidumo būdu. Pavyzdžiui, kad butuose oras neatvėstų, įstiklinami balkonai, dedami dvigubi ar trigubi langų stiklai. Tarp jų esantis oras yra labai geras šilumos izoliatorius. Šilitems drabužiams naudojami geri šilumos izoliatoriai - vilna, pūkai. Iš gerų šilumos izoliatorų pagamintos keptuvių, puodų rankenos neįkaista. Geri šilumos laidininkai yra namų šildymo sistemos vamzdžiai, radiatoriai.




