Hővezetési tényező
![]() | Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye. |
![]() | Nem tévesztendő össze a következővel: Hőmérséklet-vezetési tényező. |
Ha egy rendszeren belül a hőmérséklet a hely függvényében különböző, akkor önmagától olyan folyamat indul el, hogy a hőmérséklet kiegyenlítődjék. E transzportjelenség neve a hővezetés. A hőmennyiség áramlása a termodinamika második főtétele szerint önként mindig a nagyobb hőmérsékletű hely felől a kisebb hőmérsékletű hely felé történik.
Az anyagok különféle mértékben vezetik a hőt. A vezetés mértékének a jellemzésére használjuk a hővezetési tényezőt (λ), amely az anyagi állandók egyike. A hővezetési tényezőt a Fourier-törvény alapján definiáljuk.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Joseph_Fourier.jpg/170px-Joseph_Fourier.jpg)
Két párhuzamos, egymástól dx távolságra lévő, dT hőmérséklet-különbségű, A nagyságú szilárd falfelület között kialakuló hőáramsűrűség nagyságát matematikailag elsőként Jean Baptiste Joseph Fourier fogalmazta meg 1822-ben:
és
ahol:
- Q a hőmennyiség, J
- T a hőmérséklet, K
- λ a hővezetési tényező, W/(m·K)
- A a keresztmetszet, m2
- x a hosszúság, m
A hővezetési tényező számszerű értéke azt a hőmennyiséget adja meg, amely az adott anyag egységnyi keresztmetszetén, egységnyi hőmérséklet-gradiens hatására időegység alatt áthalad. Ez az adat a hővezető képességet – vagy annak a reciprokát, a hőszigetelő képességet – jellemzi.
A hővezetés jelenségét ismerjük a gyakorlatból: tegyük tenyerünket egy fa asztal lapjára, majd ugyanebben a helyiségben egy (nem melegített) fém felületre. A két felület valószínűleg ugyanolyan hőmérsékletű, azonban mivel a fém hővezetési tényezője nagyobb, így azt hidegebbnek fogjuk érezni, mert gyorsabban, jobban vezeti el tenyerünktől a hőt.
Anyagok hővezetési tényezője
Anyag | Hővezetési tényező λ, |
---|---|
Réz | 401 |
Alumínium | 237 |
Sárgaréz | 120 |
Cink | 110 |
Ötvözetlen acél | 50 |
Ötvözött acél, V2A | 15 |
Ólom | 35 |
Gránit | 2,8 |
Beton | 2,1 |
Üveg | 1,0 |
Vakolat | 1,0 |
Vályog | 0,47 – 0,93[1] |
Falazó tégla (tömör) | 0,5 – 1,4 |
Fa | 0,13 – 0,18 |
Poroton-tégla | 0,09 – 0,45 |
Üveggyapot | 0,04 – 0,05 |
Polisztirol-hab | 0,035 – 0,050 |
Levegő | 0,024 |
Aerogél | 0,013 |
Anyag | Hővezetési tényező λ, |
---|---|
Szén nanocsövek | 6000 |
Szén (gyémánt) | 2300 |
Szén (grafit) | 119 – 165 |
Ezüst | 429 |
Arany | 310 |
Magnézium | 170 |
Volfrám | 167 |
Kálium | ~135 |
Nikkel | 85 |
Vas | 80,2 |
Platina | 71 |
Cink | 67 |
Tantál | 54 |
Titán | 22 |
Bizmut | 8,4 |
Higany | 8,3 |
Jég (-20,0 °C) | 2,33 |
Víz | 0,6 |
Hidrogén | 0,18 |
Hélium | 0,144 |
Oxigén | 0,023 |
Nitrogén | 0,02 |
Argon | 0,016 |
Szén-dioxid | 0,015 |
Vákuum | ~0,0 |
Olaj | 0,13 |
Az építőiparban a fajlagos hővezetési tényezőt (az U-értéket) használják gyakrabban. Ennek mértékegysége W/(m2K), képlete:
ahol:
- hi és he a belső, illetve külső oldali hőátadási tényező (korábbi jelölése αi és αe)
- d az adott szerkezeti réteg vastagsága
- λ a szerkezeti réteg anyagra jellemző hővezetési tényezője
Jegyzetek
- ↑ Molnár Viktor. „Olcsó és környezetbarát a vályogépítészet” (pdf). Magyar Építőanyagok 1999 (01), 6-13. o.
Irodalom
- M. A. Mihejev: A hőátadás gyakorlati számításának alapjai, Tankönyvkiadó, 1990. (Ford.: Dr. Horváth Csaba) ISBN 963-18-3004-7
- Egyes építőanyagok hővezetési tényezői (tájékoztató értékek). biosolar.hu. [2021. július 17-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. július 20.)
- Wärmeleitfähigkeit l (Lambda) der Elemente in [J/smK bei 25°C (Elemek hővezetési tényezője)]. wittrock-web.de. (Hozzáférés: 2021. július 20.)
Kapcsolódó szócikkek
Fizikaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap