Termikus diffúzió

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. december 2-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

A hődiffúzivitás (termikus diffúzió) olyan fizikai erő, amely az anyag hőmérsékletének összehasonlítási (kiegyenlítési) sebességét jellemzi nem egyensúlyi hőfolyamatokban. Számszerűen egyenlő a hővezető képesség és a fajlagos hőkapacitás arányával állandó nyomáson .

SI - ben m²/s-ban mérik.

Általában görög betűvel jelölik : $\alpha$

\alpha ={\frac {\varkappa }{c_{p}\rho )),

hol van a termikus diffúzió;

\alpha

\varkappa

- hővezető képesség ;

c_p

izobár fajhő ; _

\rho

- sűrűség .

A hődiffúzivitás együtthatóként szerepel a hő testekben történő terjedésének differenciálegyenletében :

{\frac {\partial T}{\partial t))-\alpha \nabla ^{2}T=f(\mathbf {r} ,\ t),

$f(\mathbf {r} ,\ t)$ a hőforrások függvénye, vagy ugyanez az egyenlet derékszögű koordinátákkal írva :

{\frac {\partial T}{\partial t))-\alpha \left({\frac {\partial ^{2}T}{\partial x^{2))}+{\frac { \partial ^{2}T}{\partial y^{2}}}+{\frac {\partial ^{2}T}{\partial z^{2}}}\right)=f(x,\ y,\z,\t).

A hődiffúzivitás és a hővezető képesség az anyagok és anyagok két legfontosabb paramétere, mivel leírják a bennük zajló hőátadási és hőmérsékletváltozási folyamatokat.

A termikus diffúzió értéke az anyag természetétől függ. A folyadékok és gázok hődiffúzivitása viszonylag alacsony. A fémeknek viszont nagyobb a hődiffúzivitási együtthatója.

Egyes anyagok és anyagok termikus diffúziója

Anyag	termikus diffúzió (m²/s)
Levegő (300K)	1,9 × 10 -5
Al-10Si-Mn-Mg (Silafont 36) 20 °C-on	74,2 × 10 −6
Al-5Mg-2Si-Mn (Magsimal-59) 20 °C-on	44,0 × 10 −6
Etanol	7 × 10 -8
Alumínium	8,418 × 10 -5
Alumínium-oxid	1,20 × 10 −5
6061-T6 alumíniumötvözet	6,4 × 10 -5
Argon (23°С, 1 atm)	2,2×10 −5
vályogtégla _	2,7 × 10 -7
Kerámia tégla	5,2 × 10 -7
Szén ( kompozit ) (25 °C)	2,165 × 10 −4
Réz (25°C)	1,11 × 10 −4
Ablaküveg _	3,4 × 10 -7
Arany	1,27 × 10 −4
Hélium (23°C, 100 kPa)	1,9×10 −4
Hidrogén (23°С, 100 kPa)	1,6×10 −4
Inconel 600 (25°C)	3,428 × 10 −6
Vas	2,3 × 10 -5
Molibdén (99,95%) (25 °C)	54,3 × 10 -6
Nitrogén (23°C, 100 kPa)	2,2×10 −5
Nejlon	9 × 10 -8
Motorolaj (100 °C)	7,38× 10−8
Paraffin (25 °C)	0,081 × 10 −6
Polikarbonát (25°C)	0,144 × 10 −6
Polipropilén (25°C)	0,096 × 10 -6
PTFE ( fluoroplasztikus ) (25 °C)	0,124 × 10 −6
PVC ( polivinil-klorid )	8 × 10 -8
Pirolitikus grafit , merőleges a rétegekre	3,6 × 10 -6
Pirolitikus grafit , párhuzamos a rétegekkel	1,22 × 10 −3
Kvarc	1,4 × 10 -6
Radír	0,89 - 1,3 × 10 -7
Homokkő	1,12-1,19 × 10 -6
Si 3N 4 ( szilícium-nitrid ) (26 ° C)	9,142 × 10 -6
Si 3 N 4 szén nanocsövekkel (26 °C)	8,605 × 10 -6
Szilícium	8,8 × 10 -5
Szilícium-dioxid ( kvarc )	8,3 × 10 -7
Ezüst (99,9%)	1,6563 × 10 −4
Acél , 1% szén	1,172 × 10 -5
Rozsdamentes acél 304A (27°C)	4,2 × 10 -6
Rozsdamentes acél 310 (25°C)	3,352 × 10 −6
Ón	4,0 × 10 −5
Víz (25°C)	0,143 × 10 −6
Vízgőz (1 atm, 400 K)	2,338 × 10 -5
Fa (fenyő)	8,2 × 10 -8

Irodalom

Isachenko V. P., Osipova V. A., Sukomel A. S. Hőátadás. M.: Energia 1969

Sivukhin DV Termodinamika és molekuláris fizika (A fizika általános kurzusa; II . kötet ). Moszkva: Nauka, 1990.

Linkek

Az alumínium-oxid és a Pyroceram 9060 hődiffúzivitása, fajhője és hővezető képessége (angolul) (nem elérhető link) . Fejlett életciklus-mérnöki központ. Letöltve: 2011. június 1. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 13..