1.2 Различните топлинни коефициенти 2

от pierre Публикувано на 14 юли 2016 г. Актуализирано на 11 октомври 2016 г.

топлинни

г) Специфичният топлинен капацитет (в)

Специфичният топлинен капацитет или специфичната топлина c представлява количеството енергия, което трябва да бъде доставено на килограм материал, за да се повиши температурата му с един градус по Келвин. Това интензивно количество характеризира способността на материала да се нагрява, когато получава калории: Неговата единица е джаул на килограм и на келвин (J.kg1.K-1). По-долу са показани топлинните възможности на някои материали:

Слама от слама: 90
Газобетон: 215
Масивно дърво: 312
Кожа: 400
Зидария: 420
BTCC: 1025
Полутвърда дървесна вълна (55 kg/m3): 2100
Целулозна вата: 2110

д) Теорема за ефузивност (д) и термичен контакт

Топлинната ефузивност Е на даден материал е способността му да обменя топлинна енергия със заобикалящата го среда: той описва скоростта, с която калориите се абсорбират. Колкото по-ниска е изпускателната способност, толкова по-бързо материалът се нагрява, когато получава поток от топлина. Напротив, колкото по-висока е тя, толкова повече материалът абсорбира калории, без да се нагрява забележимо. Това интензивно количество зависи пряко от плътността, топлопроводимостта, както и специфичния топлинен капацитет: изразява се в джаули на келвин на квадратен метър и на корен от секунда (JK-1.m-2.s-1/2 ) и се изчислява по израза по-долу:

E = √λρ c (λ е топлопроводимостта, ρ плътността и c специфичният топлинен капацитет)

По-долу е даден списък на излъчването на различни материали:

Масивно дърво: 312
Зидария: 420
Слама от слама: 90
Газобетон: 215
Кожа: 400
BTCC: 1025

Или материал 1 с ефузивност Е1 при температура Т1, доведен в контакт с материал 2 с ефузивност е Е2 и с температура Т2. Предполага се, че контактът се осъществява от идеално гладка плоска повърхност. Следователно контактното съпротивление се пренебрегва. Какво е непосредствено след контакт с повърхностната температура на двата материала ?
Отговорът очевидно не е T1 или T2, но е възможно между тях. Също така не е (T1 + T2)/2, тъй като се разбира, че дифузивността има значение, както и топлинният капацитет на материалите. Така че отговорът е:

Например, ако сложите ръката си върху дърво и стомана с една и съща температура (да речем 20 ° C), стоманата изглежда по-студена, защото нейната ефузивност е 14 000 JK-1.m-2.s-1/2 и тази на кожата 400 JK-1.m-2.s-1/2. Тогава температурата, усещана от сензорите на кожата в контакт с тази стомана, ще бъде изчислена по-долу:

Tacier = (14000 × 20 + 400 × 37)/(14000 + 400) = 20.47 ° C

От друга страна, за дървесина, чиято ефузивност е от порядъка на 400 J.K-1.m-2.s-1/2, температурата, изпитвана от Tbois, ще бъде:

Tbois = (400 × 20 + 400 × 37)/(400 + 400) = 28,5 ° C