Теплотехнические свойства

Теплопроводность – способность материала проводить через свою толщу тепловой поток, возникающий под влиянием разности температур на поверхностях.

Коэффициентом теплопроводности (λ) – количество теплоты, проходящее через толщину 1 метр площадью один метр квадратный при перепаде температур на поверхностях 1 ⁰С в течение 1 секунды. Измеряется

Теплопроводность зависит от пористости, химического состава и структуры, влажности, температуры!!!!

С повышением температуры теплопроводность увеличивается, снижая теплоизолирующие свойства материала.

где и - величины при температурах t и

β – температурный коэффициент.

Материалы слоистого или волокнистого строения имеют различную теплопроводность в зависимости от направления потока теплоты по отношениям к волокнам. Например, у древесины теплопроводность вдоль волокон в 2 раза выше, чем поперек волокон. Материал кристаллического строения более теплопроводен, чем материал того же состава, но аморфного строения.

В значительной мере теплопроводность зависит от величины и характера пор, а также их размера. У пористых материалов тепловой поток проходит через твердый каркас материал и воздушные ячейки. Теплопроводность воздуха очень низка – 0, 023 ВТ/(м·⁰С), а вещества из которых построен твердый каркас материала, имеет значительно большую теплопроводность. Мелкопористые материалы и материалы с замкнутыми порами обладают меньшей теплопроводностью, чем крупнопористые и материалы с сообщающимися порами. Это связано с тем, что в крупных и сообщающихся порах усиливается перенос теплоты конвекции, что и повышает суммарную теплопроводность.

Теплопроводность материала зависит от плотности. Для некоторых групп материалов установлена определенная связь между теплопроводностью и относительной плотностью d (формула Некрасова В.П.):

С увеличением влажности материала теплопроводность возрастает, так как вода имеет теплопроводность, в 25 раз большую, чем теплопроводность воздуха.

Еще в большой степени возрастает теплопроводность сырого материала с понижением его температуры, особенно при замерзании воды в порах, так как теплопроводность льда равна 2, 3 ВТ/(м·⁰С), то есть в 4 раза больше чем у воды

Теплопроводность большинства строительных материалов увеличивается с повышением их температуры. Это важно знать при выборе материалов для тепловой изоляции теплопроводов, котельных установок.

Теплопроводность учитывается при теплотехнических расчетах толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также требуемой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей и холодильников. Она связана с термическим сопротивлением слоя материала R