Συντελεστής θερμοπερατότητας-Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας

[ΟΩΝ]

Μπορεί κάποιος-α να εξηγήσει με απλά λόγια ποια είναι η διαφορά των δύο συντελεστών;

[woody]

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (λ) έχει ως μονάδα το Wm-1K-1 και εκφράζει τη θερμική ισχύ που διέρχεται μέσα από τις απέναντι πλευρές κύβου από ομοιογενές και ισότροπο υλικό ακμής 1 m, όταν η διαφορά θερμοκρασιών μεταξύ των επιφανειών αυτών διατηρείται σταθερή και ίση με 1Κ. O συντελεστής λ αποτελεί φυσική ιδιότητα κάθε υλικού και τη τιμή του επηρεάζουν η φύση του υλικού, η δομή του, η θερμοκρασία, ή υγρασία και η πίεση

 

Ο συντελεστής θερμοπερατότητας (k) έχει ως μονάδα το W/m2Κ και καθορίζει τη θερμομονωτική ικανότητα ενός δομικού στοιχείου. Εκφράζει την ποσότητα θερμότητας σε Wh που μεταδίδεται υπο σταθερή θερμική κατάσταση και μέσα σε χρονικό διάστημα 1h από τμήμα επιφανείας 1 m2 του στοιχείου αυτού, όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του αέρα που εφάπτεται της εσωτερικής επιφάνειάς του και του αέρα της εξωτερικής του, είναι 1ºC ή 1K.

 

Οι διαφορές είναι με μπόλτ.

Edited Φεβρουάριος 26 , 2012 by woody

[ΟΩΝ]

Με απλά λόγια;

[dib]

Γενικά ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας λ (W/mK), είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που μεταφέρεται (ή χάνεται) μέσα απο κάποιο ομοιογενές υλικό πάχους 1m, όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας 1⁰Κ μεταξύ των πλευρών του υλικού.

Εξαρτάται απο το τι υλικό είναι (στερεό, υγρό ή αέριο), παρουσιάζοντας φθίνουσα θερμική ενέργεια απο τα στερεά προς τα αέρια

Όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος του ομοιογενούς υλικού, τόσο μικρότερη είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που μεταφέρεται (ή χάνεται) απο αυτό

Το κλάσμα (λ/d) δηλώνει την θερμική αντίσταση του υλικού να μεταφέρει (ή να χάσει) την θερμική ενέργεια απο την μια πλευρά στην άλλη, όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας 1⁰Κ μεταξύ των πλευρών του υλικού.

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, αποτελεί έναν απο τους παράγοντες του συντελεστή θερμοπερατότητας.

 

 

Ο συντελεστής θερμοπερατότητα U (W/m²K) αναφέρεται στη ποσότητα θερμικής ενέργειας που μεταφέρεται (ή χάνεται) στην διατομή ενός σύνθετου υλικού 1m², όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας 1⁰Κ μεταξύ των πλευρών του υλικού, το οποίο αποτελείται από πολλά και διαφορετικά υλικά, όπως ένας τοίχος κτηρίου, που αποτελείται από σοβά-τούβλο-θερμομονωτικό υλικό-τούβλο-σοβά [τα οποία αποτελουν τον παράγοντα Σ (λ/d)] και υπολογίζεται σαν το αντίστροφο του αθροίσματος των θερμικών αντιστάσεων των διαφορετικών στρώσεων του τοίχου, λαμβάνοντας υπόψη και την θερμική αντίσταση του εσωτερικού και εξωτερικού αέρα του τοίχου.

 

1

π.χ. U = ----------------------- = 0.38 W/m²K

1 + Σ λ + 1

a_i d a_e

 

Και στους 2 συντελεστές, η θερμική ενέργεια θεωρείται ότι μεταφέρεται κάθετα στο υλικό (ομοιογενές ή σύνθετο)

Η ουσία είναι (εκτός των άλλων παραμέτρων που τους επηρεάζουν) ότι ο 1ος μετράται σε μήκος m (πάχος) ενώ ο 2ος σε επιφάνεια (m²).

 

Δεν ξέρω αν μπόρεσα να σε βοηθήσω να καταλάβεις

Edited Φεβρουάριος 26 , 2012 by dib

[ΟΩΝ]

Δηλαδή ουσιαστικά είναι το ίδιο πράγμα, αλλά ο συντελεστής θερμοπερατότητας μπορεί να εφαρμοστεί για σειρά διαφορετικών υλικών το ένα δίπλα στο άλλο...

[miltos]

Όχι ρε συ.

 

Η σχέση τους είναι όμοια με εκείνη του μέτρου ελαστικότητας Ε με τη σταθερά ελατηρίου k.

 

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας είναι χαρακτηριστικό του υλικού, όπως το Ε είναι χαρακτηριστικό του χάλυβα, του σκυροδέματος κλπ.

 

Ο συντελεστής θερμοπερατότητας είναι χαρακτηριστικό μιας κατασκευής που αποτελείται από υλικό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ και πάχους d, όπως το k είναι χαρακτηριστικό μιας ράβδου από υλικό μέτρου ελαστικότητας Ε με διάμετρο d. Ομοίως, για διαδοχικές στρώσεις υλικών.

Edited Φεβρουάριος 26 , 2012 by miltos

[ΟΩΝ]

Άρα, ας πούμε ότι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας είναι "αδιάστατος" για ένα δομικό στοιχείο, ενώ ο συντελεστής θερμοπερατότητας αναφέρεται σε πάχος d του δομικού στοιχείου.

[miltos]

Γιατί χρησιμοποιείς την έννοια "αδιάστατος" τη στιγμή που ο λ έχει διαστάσεις?

Edited Φεβρουάριος 26 , 2012 by miltos

[ΟΩΝ]

Απλώς για να "τονίσω" ότι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας είναι "καθολικός", ανεξάρτητα από το πάχος του δομικού στοιχείου...

[miltos]

Ναι, δεν έχει καμιά σχέση με το πάχος του υλικού (όπως το μέτρο ελαστικότητας Ε δεν έχει σχέση με τις διαστάσεις ενός στοιχείου). Εξαρτάται μόνο από τη φύση του υλικού.

Edited Φεβρουάριος 26 , 2012 by miltos