Wat is thermische geleidbaarheid:
Thermische geleidbaarheid is a fysieke eigenschap van materialen of lichamen die het vermogen om warmte te transporteren bepaalt door directe geleiding en zonder materiële uitwisseling.
Elke materie heeft een specifieke thermische geleidbaarheid die kenmerkend is voor het transport van warmte, die altijd spontaan en van hogere naar lagere temperatuur stroomt. Daarom wordt warmte van het ene lichaam naar het andere lichaam met een lagere temperatuur getransporteerd.
Lichamen zijn opgebouwd uit atomen en moleculen, dus wanneer een lichaam heet is, bewegen de atomen en moleculen snel en transporteren ze hun energie naar het andere, minder hete lichaam. Het is een continu energietransport totdat het object thermisch evenwicht bereikt.
Het transporteren van warmte van de ene materie of lichaam naar de andere brengt dus ook een energie-uitwisseling met zich mee, in dit geval wordt kinetische energie geproduceerd (energie die een lichaam bezit volgens zijn beweging).
Er zijn echter lichamen of materialen waarvan de thermische geleidbaarheid laag is en de omgekeerde eigenschap van geleidbaarheid wordt gegenereerd, namelijk thermische weerstand. Dat wil zeggen, hoe lager de thermische geleidbaarheid, hoe groter de warmte-isolatie, metalen hebben bijvoorbeeld een hogere elektrische geleidbaarheid dan gassen.
Elektrische geleidbaarheid
Elektrische geleidbaarheid is het vermogen van lichamen of materialen om elektrische energie van het ene lichaam naar het andere te transporteren. Integendeel, thermische geleidbaarheid draagt warmte.
Warmte-energietransport
Het rijden: warmte wordt getransporteerd door contact. Metalen zoals aluminium of ijzer zijn uitstekende warmtegeleiders.
Convectie: warmte wordt overgedragen door contact met overdracht van dezelfde materie die warmte afgeeft.
Straling: warmte wordt overgedragen via elektromagnetische golven, zoals warmte die de aarde bereikt via zonnegolven.
Meeteenheid thermische geleidbaarheid
In het International System of Units wordt de thermische geleidbaarheid als volgt gemeten: W / (K.m) (watt per Kelvin en meter), wat overeenkomt met J / (s.K.m) (Joule per seconde, Kelvin en meter).
Thermische geleidbaarheid wordt weergegeven door de Griekse letter λ (lamda). In de Verenigde Staten wordt het echter weergegeven door de letter k.
Thermische geleidbaarheid in materialen
Thermische geleidbaarheid in metalen: metalen zijn goede warmtegeleiders, de meest voorkomende zijn aluminium, koper en ijzer. Sommige metalen zijn ook goede thermische en elektrische geleiders.
Er wordt bijvoorbeeld een aluminium koekenpan op de verlichte keuken geplaatst, wanneer deze in direct contact met het vuur komt, warmt deze snel op en maakt het mogelijk om wat voedsel te koken.
Thermische geleidbaarheid in vloeistoffen: Vloeistoffen zijn ook goede warmtegeleiders, omdat er verbindingsstromen ontstaan tussen de watermoleculen en op deze manier de koude en hete moleculen mengen tot ze allemaal dezelfde temperatuur hebben.
Wanneer bijvoorbeeld een koude theelepel in een kom hete soep wordt geplaatst, zal de vloeistof het zilverwerk verwarmen op basis van de temperatuur.
Thermische geleidbaarheid in adiabatische materialen: Het zijn materialen waarvan de eigenschappen worden gekenmerkt door slechte thermische geleiders. Deze materialen omvatten wol, hout, papier, plastic, glasvezel en kurk.
Hout werkt bijvoorbeeld als warmte-isolator wanneer het op het handvat van pannen of potten wordt geplaatst, om te voorkomen dat u uw handen verbrandt bij het vasthouden van deze hete voorwerpen.
Sommige van deze materialen worden ook gebruikt bij de fabricage van huizen om de interne temperatuur op peil te houden en te voorkomen dat ze snel veranderen. In het winterseizoen houden deze isolatoren de binnentemperatuur van de woning stabiel.
