Kaj je toplotna prevodnost:
Toplotna prevodnost je a fizikalna lastnost materialov ali teles, ki določa sposobnost prenosa toplote z neposrednim vodenjem in brez izmenjave materiala.
Vsaka snov ima določeno toplotno prevodnost, ki je značilna za prenos toplote, ki vedno teče spontano in od višje do nižje temperature. Zato se toplota prenaša iz enega telesa v drugo telo, ki ima nižjo temperaturo.
Tela so sestavljena iz atomov in molekul, zato se, ko je eno telo vroče, njegovi atomi in molekule hitro premikajo in svojo energijo prenašajo v drugo manj vroče telo. To je neprekinjen transport energije, dokler objekt ne doseže toplotnega ravnovesja.
Prenos toplote iz ene snovi ali telesa v drugo posledično vključuje tudi izmenjavo energije, v tem primeru nastane kinetična energija (energija, ki jo ima telo glede na gibanje).
Vendar obstajajo telesa ali materiali, katerih toplotna prevodnost je nizka in nastane obratna lastnost prevodnosti, to je toplotna upornost. To pomeni, da nižja je toplotna prevodnost, večja je toplotna izolacija, na primer kovine imajo večjo električno prevodnost kot plini.
Električna prevodnost
Električna prevodnost je sposobnost teles ali materialov za prenos električne energije iz enega telesa v drugo. Nasprotno, toplotna prevodnost prenaša toploto.
Prenos toplotne energije
Vožnja: toplota se prenaša s stikom. Kovine, kot sta aluminij ali železo, so odlični prevodniki toplote.
Konvekcija: toplota se prenaša v stiku s prenosom iste snovi, ki oddaja toploto.
Sevanje: toplota se prenaša z elektromagnetnimi valovi, kot je toplota, ki do Zemlje pride skozi sončne valove.
Merska enota za toplotno prevodnost
V mednarodnem sistemu enot se toplotna prevodnost meri na naslednji način: W / (K.m) (vati na Kelvin in meter), kar ustreza J / (s.K.m) (Joulov na sekundo, Kelvin in meter).
Toplotna prevodnost je predstavljena z grško črko λ (lamda). Vendar pa je v ZDA predstavljena s črko k.
Toplotna prevodnost v materialih
Toplotna prevodnost v kovinah: kovine so dobri prevodniki toplote, med najpogostejšimi so aluminij, baker in železo. Nekatere kovine so tudi dobri toplotni in električni vodniki.
Na primer, aluminijasto ponev postavimo na prižgano kuhinjo, ko pride v neposreden stik z ognjem, se hitro segreje in omogoča kuhanje nekaterih živil.
Toplotna prevodnost v tekočinah: Tekočine so tudi dober prevodnik toplote, saj med molekulami vode nastajajo vezni tokovi in na ta način se hladne in vroče molekule mešajo, dokler nimajo enake temperature.
Ko na primer v posodo z vročo juho damo hladno žličko, bo tekočina segrela srebrnino glede na njeno temperaturo.
Toplotna prevodnost v adiabatskih materialih: So materiali, za katere lastnosti je značilno, da so slabi toplotni vodniki. Ti materiali vključujejo volno, les, papir, plastiko, steklena vlakna in pluto.
Na primer, les deluje kot toplotni izolator, če ga položite na ročaj ponev ali loncev, da preprečite opekline rok, ko držite te vroče predmete.
Nekateri od teh materialov se uporabljajo tudi pri izdelavi hiš, da bi ohranili notranje temperature in preprečili njihovo hitro spreminjanje. V zimski sezoni ti izolatorji ohranjajo notranje temperature doma stabilne.
