Kas ir siltuma vadītspēja:
Siltumvadītspēja ir a materiālu vai ķermeņu fiziskā īpašība, kas nosaka spēju transportēt siltumu ar tiešu vadīšanu un bez materiālu apmaiņas.
Katrai vielai ir īpaša siltuma vadītspēja, kas raksturo siltuma transportu, kas vienmēr plūst spontāni un no augstākas līdz zemākai temperatūrai. Tāpēc siltums tiek transportēts no viena ķermeņa uz citu ķermeni, kas atrodas zemākā temperatūrā.
Ķermeņus veido atomi un molekulas, tādēļ, kad viens ķermenis ir karsts, tā atomi un molekulas ātri pārvietojas un transportē savu enerģiju uz otru mazāk karsto ķermeni. Tas ir nepārtraukts enerģijas transports, līdz objekts sasniedz termisko līdzsvaru.
Līdz ar to siltuma transportēšana no vienas vielas vai ķermeņa uz citu ietver arī enerģijas apmaiņu, šajā gadījumā tiek radīta kinētiskā enerģija (enerģija, kas ķermenim piemīt atbilstoši tās kustībai).
Tomēr ir ķermeņi vai materiāli, kuru siltuma vadītspēja ir zema, un rodas vadītspējas apgrieztā īpašība, kas ir siltuma pretestība. Tas ir, jo zemāka ir siltuma vadītspēja, jo lielāka ir siltumizolācija, piemēram, metāliem ir augstāka elektrovadītspēja nekā gāzēm.
Elektriskā vadītspēja
Elektrovadītspēja ir ķermeņu vai materiālu spēja transportēt elektrisko enerģiju no viena ķermeņa uz otru. Gluži pretēji, siltuma vadītspēja nes siltumu.
Siltuma enerģijas transportēšana
Braukšana: siltums tiek transportēts kontaktā. Metāli, piemēram, alumīnijs vai dzelzs, ir lieliski siltuma vadītāji.
Konvekcija: siltums tiek pārraidīts saskarē ar tās pašas vielas, kas izstaro siltumu, pārnesi.
Radiācija: siltums tiek pārraidīts caur elektromagnētiskiem viļņiem, piemēram, siltumu, kas Zemi sasniedz caur saules viļņiem.
Siltumvadītspējas mērvienība
Starptautiskajā mērvienību sistēmā siltuma vadītspēju mēra šādi: W / (K.m) (vati uz Kelvinu un metru), kas ir ekvivalents J / (s.K.m) (džouliem sekundē, Kelvinam un metram).
Siltumvadītspēju attēlo grieķu burts λ (lamda). Tomēr Amerikas Savienotajās Valstīs to apzīmē ar burtu k.
Siltumvadītspēja materiālos
Siltumvadītspēja metālos: metāli ir labi siltuma vadītāji, starp izplatītākajiem ir alumīnijs, varš un dzelzs. Daži metāli ir arī labi siltuma un elektrības vadītāji.
Piemēram, alumīnija cepešpannu novieto uz apgaismotās virtuves, nonākot tiešā saskarē ar uguni, tā ātri uzsilst un ļauj gatavot dažus ēdienus.
Siltumvadītspēja šķidrumos: Šķidrumi ir arī labi siltuma vadītāji, jo starp ūdens molekulām rodas savienojošās strāvas, un tādā veidā aukstā un karstā molekula sajaucas, līdz tām visām ir vienāda temperatūra.
Piemēram, kad karstas zupas bļodā ievieto aukstu tējkaroti, šķidrums sildīs sudraba izstrādājumus, pamatojoties uz to temperatūru.
Siltumvadītspēja adiabātiskos materiālos: Tie ir materiāli, kuru īpašības raksturo slikti siltuma vadītāji. Šie materiāli ietver vilnu, koku, papīru, plastmasu, stikla šķiedru un korķi.
Piemēram, koks tiek izmantots kā siltumizolators, kad to novieto uz pannu vai katlu roktura, lai izvairītos no roku sadedzināšanas, turot šos karstos priekšmetus.
Arī dažus no šiem materiāliem izmanto māju ražošanā, lai uzturētu iekšējo temperatūru un novērstu to ātru mainīšanos. Ziemas sezonā šie izolatori uztur mājas iekšējo temperatūru stabilu.
