Теплопроводность материала

Теплопроводность материалаТеплопроводность материала в основном зависит от его вида, пористости, характера пор, структуры материала, влажности, объемного веса и средней температуры, при которой происходит передача тепла. Тепловой поток у пористых материалов проходит как по скелету самого материала, так и по порам, заполненным воздухом.

Так как теплопроводность воздуха очень низка (X = 0,02), то он будет оказывать большое сопротивление (называемое термическим сопротивлением) прохождению теплового потока.

Таким образом, чем больше пористость материала (и тем самым меньше его объемный вес), тем ниже коэффициент теплопроводности.

Ограждающие конструкции из такого материала можно делать более тонкими.

На теплопроводность пористых материалов влияет размер пор. Мелкопористые материалы и материалы с замкнутыми порами менее теплопроводны, чем крупнопористые с сообщающимися порами. Структура материала также оказывает влияние на его теплопроводность.

Слоистые и волокнистые материалы с волокнами, расположенными в одном направлении, имеют различные коэффициенты теплопроводности в направлении поперек и вдоль волокон. Так, например, для дерева коэффициент теплопроводности вдоль волокон в два раза больше, чем поперек.

Если пористый материал увлажнен и в его порах находится вода, то теплопроводность такого материала резко повышается, так как коэффициент теплопроводности воды в 25 раз больше, чем воздуха.

Еще больше повышается теплопроводность увлажненных материалов при отрицательных температурах, когда вода в порах превращается в лед, так как теплопроводность льда в четыре раза больше, чем воды. Незначительное влияние на величину теплопроводности оказывает температура, при которой передается тепло.

Коэффициент теплопроводности металлов с повышением температуры уменьшается, а у большинства других материалов повышается. При определении теплопроводности строительных конструкций этот фактор не учитывают.

Для повышения теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций иногда применяют специальные теплоизоляционные штукатурки из легких растворов и теплоизоляционные прокладки под штукатурку (войлок и др.). Теплоемкость характеризует способность материала при нагревании поглощать определенное количество тепла. Теплоемкость определяется количеством тепла в килокалориях, необходимого для нагревания 1 кг данного материала на 1°С. Это свойство характеризуется коэффициентом теплоемкости С, имеющим размерность ккал/кг град.

Это свойство материалов имеет значение при выборе материалов ограждающих конструкций зданий, так как для поддержания относительно постоянной температуры в помещениях такие материалы должны иметь наряду с малой теплопроводностью большую теплоемкость. Теплоемкость материалов также учитывается при определении количества тепла, которое необходимо для подогрева компонентов растворов и бетонов в зимнее время.

Теплоемкость различных материалов колеблется в значительных пределах. Теплоемкость воды равна 1, сосновой древесины — 0,6, каменных материалов — 0,18-0,22, стали — 0,115 ккал/кг-град.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.