Steps i Bestemme Termisk konduktivitet

I fysikk , varmeledningsevne , uttrykt i fysikk som \\ " k , \\ " bestemmer evnen av materialet til å passere den varme gjennom sin masse. Varmeledningsevne viser mengde varme \\ "Q \\ " overført gjennom en tykkelse \\ "L , \\ " i en retning vinkelrett på en overflate av område \\ "A \\" på grunn av en temperaturgradient \\ "? t , \\" under konstante forhold, og når varmeoverføringen er avhengig bare av temperaturgradienten . Pass på dine målinger er i standard enheter for å bestemme varmeledningsevne . Flash Metode

å bestemme varmeledningsevne , termisk diffusiviteten og varmekapasitet , ta en høy intensitet kort varighet flash lampe og en termisk isolert prøven noen få millimeter tykk , belagt med kamfer svart . Dirigere lyset puls til prøven . Mål temperaturhistorie av den bakre overflaten ved hjelp av et termoelement . Spill inn mål med et oscilloskop og kamera . Bestem den termiske diffusivitet av formen på den temperatur versus tidskurven ved den bakre overflate, varmekapasiteten av den maksimale temperaturen som er angitt ved termoelementet , og den termiske ledningsevnen av produktet fra multiplisere varmekapasitet , den termiske diffusivitet og tettheten .

matematisk metode

Selv om \\ " k \\ " for det spesielle materiale som kan finnes i den termiske ledningsevne tabellen, kan denne koeffisient kan beregnes ved hjelp av formelen : k = Q * l /[A (T ? )]
data innsamling

Du må kjenne varmen overført under jevn tilstand \\ " Q ; \\ " tykkelsen av materialet \\ " l; \\" det tverrsnittsarealet av overflaten \\ " A; \\" og temperaturdifferansen \\ "? T \\ " som kan bli funnet gjennom den endelige ( ytre ) innledende ( indre ) temperaturer temperatur og . Konverter alle dine enheter som kreves i problemet til samme standard .
Eksempel Problem

Finn varmeledningsevne av en aluminiumspannesom har en flat bunn med en 10cm radius og en tykkelse på 0,4 cm . Varmen blir overført jevnt til kokende vann i kjelen gjennom bunnen med en hastighet på 800W . Den indre overflatetemperatur av pan bunnen er 105 ° C og temperaturen på den ytre overflate av bunnen av kokekaret er 105,43 ° C.
Beregnings

Konverter cm i meter : 10cm = 0.1m
0.4cm = 0.004m

Finn et område på overflaten av pan \\ " A \\ " ved å multiplisere antall 3,14 ( pi ) med radius firkanten til andre makt .

A = 3,14 * 0,1 ² = 0.0314m ²

Trekk fra den ytre temperaturen fra den indre temperatur . Pass på at begge er i Celsius .
? T = 105,43 til 105 = 0,43 ° C

Beregn verdien av varmeledningsevne \\ " k \\ " ved å bruke kalkulatoren og formelen nedenfor : ?

k = Q * L /A * T = 800 * 0.004/0.0314 * 0,43 = 237 W /m * ° C
p Dette vil være svaret i watt /meter * grader Celsius .