Inhalt
- Physikalische Einheit
- Berechnung der Wärmeübertragung
- Wärmeleitfähigkeit in Metallen
- Wärmeleitfähigkeit in Aluminium
- Wärmeleitfähigkeit in Kupfer
Wärmeleitfähigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten. Der Kehrwert ist der Wärmewiderstand, dh die Fähigkeit eines Materials, sich durch Wärmeleitung zu isolieren. Gute Leiter sind schlechte Isolatoren und gute Isolatoren sind schlechte Leiter. Aluminium und Kupfer weisen unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten auf.
Physikalische Einheit
Die Wärmeleitfähigkeit wird normalerweise in Watt pro Kelvin pro Meter gemessen. In dieser Verwendung ist "Watt" eine Einheit der Leistung (dh Joule Energie pro Sekunde) und "Kelvin" ist eine Einheit der Temperatur.
Berechnung der Wärmeübertragung
Wenn Sie einen Stamm aus einem Material mit Wärmeleitfähigkeit k haben, dessen Länge (in Metern) L ist und dessen Fläche (in Quadratmetern) A ist, und wissen Sie, dass die Temperaturdifferenz T (in Kelvin) dazwischen liegt? An beiden Enden ist es möglich, die Energiemenge (in Watt) vorherzusagen, die durch den Stab übertragen wird, indem K, T und A multipliziert und durch L dividiert wird.
Wärmeleitfähigkeit in Metallen
Die Wärmeleitfähigkeit von Metallen hängt eng mit ihrer elektrischen Leitfähigkeit zusammen, da Wärme auch von Valenzelektronen angetrieben werden kann, die sich in den meisten Metallen leicht bewegen. Daher neigen Metalle dazu, eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu haben und sind daher keine guten Isolatoren.
Wärmeleitfähigkeit in Aluminium
Reines Aluminium hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 235 Watt pro Kelvin pro Meter, während die meisten Aluminiumlegierungen eine wesentlich niedrigere Wärmeleitfähigkeit von 120 bis 180 Watt pro Kelvin pro Meter aufweisen.
Wärmeleitfähigkeit in Kupfer
Reines Kupfer hat eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium von etwa 400 Watt pro Kelvin pro Meter. Es ist also eindeutig die beste Wahl für Küchenutensilien. Das einzige gewöhnliche Metall mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit ist Silber mit etwa 430 Watt pro Kelvin pro Meter, aber Silber ist zu teuer, um es bei Kochgeräten zu berücksichtigen.