Comment calculer la conductivité thermique

August 5

La conductivité thermique est une propriété d'un matériau qui décrit comment facilement ce matériau conduit thermique, ou de la chaleur, l'énergie. Matériaux d'isolation doivent avoir une très faible conductivité thermique, tandis que les matériaux utilisés dans la cuisine ou dans les échangeurs de chaleur doivent avoir une conductivité très élevée. Normalement, la conductivité thermique est une valeur qui est obtenue expérimentalement et mis à disposition sur les cartes ou de tables, mais étant donné les conditions initiales appropriées, vous pouvez calculer la valeur de conductivité thermique pour un matériau donné.

Instructions

1 Prendre la dérivée partielle de votre distribution de température. Pour calculer la conductivité thermique, cela ne doit être fait dans une seule direction - habituellement "x" à moins que la répartition de la température est donnée en coordonnées sphériques radiales ou.

2 Obtenir le flux de chaleur si elle est pas déjà fourni. Cela peut être fait avec un appareil appelé une plaque chaude gardée. Il mesure l'état d'équilibre, le flux de chaleur à une dimension à travers un matériau d'une épaisseur donnée. Cette méthode simplifie également le calcul de la répartition de la température depuis la température est connue aux deux extrémités de l'épaisseur du matériau et de la distribution dans ce cas est linéaire.

3 Utilisez la loi de Fourier pour calculer la conductivité thermique (loi Fouriers: q "= -k dT / dx).
Résoudre l'équation pour la conductivité thermique, k et saisissez les valeurs de flux de chaleur, q ", et la dérivée partielle de la distribution de température, dT / dx. Faites la division pour obtenir la valeur pour k.