Lämpö diffuusio

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 2. joulukuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Terminen diffuusio (terminen diffuusio) on fysikaalinen voima, joka luonnehtii aineen lämpötilan vertailunopeutta (tasapainoa) epätasapainoisissa lämpöprosesseissa. Numeerisesti yhtä suuri kuin lämmönjohtavuuden suhde ominaislämpökapasiteettiin vakiopaineessa .

SI : nä se mitataan m²/s.

Yleensä merkitään kreikkalaisella kirjaimella : $\alpha$

\alpha ={\frac {\varkappa }{c_{p}\rho )),

missä on lämpödiffuusio;

\alpha

\varkappa

- lämmönjohtavuus ;

c_p

on isobarinen ominaislämpö ;

\rho

- tiheys .

Terminen diffuusio sisältyy kertoimena lämmön leviämisen kappaleissa differentiaaliyhtälöön :

{\frac {\partial T}{\partial t))-\alpha \nabla ^{2}T=f(\mathbf {r} ,\ t),

$f(\mathbf {r} ,\ t)$ on lämmönlähteiden funktio tai sama yhtälö kirjoitettuna suorakulmaisina koordinaateina :

{\frac {\partial T}{\partial t))-\alpha \left({\frac {\partial ^{2}T}{\partial x^{2))}+{\frac { \partial ^{2}T}{\partial y^{2}}}+{\frac {\partial ^{2}T}{\partial z^{2}}}\right)=f(x,\ y,\z,\t).

Lämmön diffuusio ja lämmönjohtavuus ovat aineiden ja materiaalien kaksi tärkeintä parametria, koska ne kuvaavat lämmönsiirtoprosesseja ja lämpötilan muutosta niissä.

Lämmön diffuusiivisuuden arvo riippuu aineen luonteesta. Nesteiden ja kaasujen lämpödiffuusio on suhteellisen alhainen. Metalleilla sen sijaan on suurempi lämpödiffuusiokerroin.

Joidenkin aineiden ja materiaalien lämpödiffuusio

Materiaali	lämpö diffuusio (m²/s)
Ilma (300K)	1,9 × 10 -5
Al-10Si-Mn-Mg (Silafont 36) 20 °C:ssa	74,2 × 10 -6
Al-5Mg-2Si-Mn (Magsimal-59) 20 °C:ssa	44,0 × 10 -6
Etanoli	7 × 10 -8
Alumiini	8,418 × 10 -5
Alumiinioksidi	1,20 × 10 -5
Alumiiniseos 6061-T6	6,4 × 10 -5
Argon (23 °С, 1 atm)	2,2 × 10 -5
Adobe tiili	2,7 × 10 -7
Keraaminen tiili	5,2 × 10 -7
Hiili ( komposiitti ) (25 °C)	2,165 × 10 -4
Kupari (25 °C)	1,11 × 10 −4
Ikkunan lasi	3,4 × 10 -7
Kulta	1,27 × 10 -4
Helium (23 °C, 100 kPa)	1,9 × 10 -4
Vety (23 °С, 100 kPa)	1,6 × 10 -4
Inconel 600 (25°C)	3,428 × 10 -6
Rauta	2,3 × 10 -5
Molybdeeni (99,95 %) (25 °C)	54,3 × 10 -6
Typpi (23 °C, 100 kPa)	2,2 × 10 -5
Nylon	9 × 10 -8
Moottoriöljy (100 °C)	7,38 × 10–8
Parafiini (25 °C)	0,081 × 10 -6
Polykarbonaatti (25°C)	0,144 × 10 -6
Polypropeeni (25 °C)	0,096 × 10 -6
PTFE ( fluoroplastinen ) (25 °C)	0,124 × 10 -6
PVC ( polyvinyylikloridi )	8 × 10 -8
Pyrolyyttinen grafiitti , kohtisuorassa kerroksiin nähden	3,6 × 10 -6
Pyrolyyttinen grafiitti , yhdensuuntainen kerrosten kanssa	1,22 × 10 -3
Kvartsi	1,4 × 10 -6
Kumi	0,89 - 1,3 × 10 -7
Hiekkakivi	1,12-1,19 × 10 -6
Si 3N 4 ( piinitridi ) (26 ° C)	9,142 × 10 -6
Si 3 N 4 hiilinanoputkilla ( 26 °C)	8,605 × 10 -6
Pii	8,8 × 10 -5
Piidioksidi ( kvartsi )	8,3 × 10 -7
Hopea (99,9 %)	1,6563 × 10 -4
Teräs , 1% hiiltä	1,172 × 10 -5
Ruostumaton teräs 304A (27°C)	4,2 × 10 -6
Ruostumaton teräs 310 (25°C)	3,352 × 10 -6
Tina	4,0 × 10 -5
Vesi (25°C)	0,143 × 10 -6
Vesihöyry (1 atm, 400 K)	2,338 × 10 -5
Puu (mänty)	8,2 × 10 -8

Kirjallisuus

Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Lämmönsiirto. M.: Energia 1969

Sivukhin DV Termodynamiikka ja molekyylifysiikka (Yleinen fysiikan kurssi; Osa II ). Moskova: Nauka, 1990.

Linkit

Alumiinioksidin ja Pyroceram 9060:n lämpödiffuusio, ominaislämpö ja lämmönjohtavuus (englanniksi) (linkki ei saatavilla) . Kehittyneen elinkaaritekniikan keskus. Haettu 1. kesäkuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 13. elokuuta 2011.