1.2 A különböző hőtényezők 2

Írta: pierre · Megjelenés: 2016. július 14. Frissítve: 2016. október 11

intenzív mennyiség

d) Fajlagos hőteljesítmény (c)

A fajlagos hőkapacitás vagy a fajlagos hő azt az energiamennyiséget jelenti, amelyet egy kilogramm anyaghoz kell ellátni, hogy annak hőmérsékletét egy Kelvin fokkal megemelje. Ez az intenzív mennyiség jellemzi egy anyag felmelegedési képességét, ha kalóriát kap: Egysége Joule kilogrammonként és Kelvinenként (J.kg1.K-1). Az alábbiakban bemutatjuk egyes anyagok hőkapacitásait:

Szalmabála: 90
Gázbeton: 215
Tömör fa: 312
Bőr: 400
Falazat: 420
BTCC: 1025
Félmerev fa gyapjú (55 kg/m3): 2100
Cellulóz vatta: 2110

e) Az effuzivitás (e) és a termikus érintkezés tétel

Az anyag termikus effuzivitása E annak képessége, hogy hőenergiát cseréljen a környezetével: leírja a kalóriák felszívódásának sebességét. Minél alacsonyabb az effuzivitás, annál gyorsabban melegszik fel az anyag, amikor hőáramot kap. Éppen ellenkezőleg, minél magasabb, annál jobban felszívja az anyag a kalóriákat anélkül, hogy észrevehetően felmelegedne. Ez az intenzív mennyiség közvetlenül függ a sűrűségtől, a hővezetési tényezőtől, valamint a fajlagos hőteljesítménytől: Joule/Kelvin/négyzetméter/másodperc gyökérben kifejezve (JK-1.m-2.s-1/2 ) és az alábbi kifejezéssel számítják:

E = √λρ c (λ a hővezető képesség, ρ a sűrűség és c a fajlagos hőteljesítmény)

Az alábbiakban felsoroljuk a különféle anyagok folyadékait:

Tömör fa: 312
Falazat: 420
Szalmabála: 90
Gázbeton: 215
Bőr: 400
BTCC: 1025

Vagy 1 anyag, amelynek E1 effuzivitása van T1 hőmérsékleten, és érintkezésbe kerül a 2 effúziós anyaggal, E2 és T2 hőmérsékletű. Feltételezzük, hogy az érintkezést tökéletesen sima, sík felület biztosítja. Az érintkezési ellenállást ezért elhanyagoljuk. Mi történik közvetlenül a két anyag felületi hőmérsékletének érintkezése után ?
A válasz nyilvánvalóan nem T1 vagy T2, hanem valószínűleg kettő között. Nem azért is (T1 + T2)/2, mert nyilvánvaló, hogy a diffúzió, valamint az anyagok hőkapacitása számít. Tehát a válasz:

Például, ha ugyanolyan hőmérsékletű (mondjuk 20 ° C) fára és acélra teszi a kezét, az acél hidegebbnek tűnik, mert effuzivitása 14 000 JK-1 m-2 s-1/2 és a bőré 400 JK-1.m-2.s-1/2. Az ezzel az acéllel érintkező bőrérzékelők által érzett hőmérséklet az alábbiak szerint Tacier lesz:

Tacier = (14000 × 20 + 400 × 37)/(14000 + 400) = 20,47 ° C

Másrészről azon fa esetében, amelynek effuzivitása 400 J.K-1.m-2.s-1/2 nagyságrendű, a Tbois hőmérséklete a következő lesz:

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