ההבדל העיקרי בין מוליכות תרמית למקדם העברת חום הוא שמוליכות תרמית קשורה לפיזור המולקולרי המרחבי של החום בכל הנוזל, בעוד שמקדם העברת החום הוא קבוע מידתיות בין החום המסופק לכוח המניע התרמודינמי של זרימת חום דרך יחידת שטח.
מוליכות תרמית היא היכולת של חומר מסוים להוליך חום דרך עצמו. מקדם העברת חום, לעומת זאת, הוא קבוע המידתיות בין שטף החום לכוח המניע התרמודינמי לזרימת החום.
מהי מוליכות תרמית?
ניתן לתאר מוליכות תרמית כיכולת של חומר מסוים להוליך חום דרך עצמו. אנו יכולים להשתמש בשלוש דרכים לציון מונח זה: k, λ או κ. בדרך כלל, חומר המורכב ממוליכות תרמית גבוהה מציג קצב העברת חום גבוה. לדוגמה, למתכות בדרך כלל מוליכות תרמית גבוהה והן יעילות מאוד בהולכת חום. לעומת זאת, לחומרי בידוד כמו קלקר מוליכות תרמית נמוכה ומציגים קצב העברת חום נמוך. לכן, אנו יכולים להשתמש בחומרים בעלי מוליכות תרמית גבוהה ביישומי גוף קירור וחומרים בעלי מוליכות תרמית נמוכה ביישומי בידוד תרמי. יתר על כן, "התנגדות תרמית" היא ההדדיות של מוליכות תרמית.
באופן מתמטי, אנו יכולים לבטא מוליכות תרמית כ-q=-k∇T, כאשר q הוא שטף החום, k הוא המוליכות התרמית, ו-∇T הוא שיפוע הטמפרטורה. אנו קוראים לזה "חוק הולכת החום של הפורייה."
אנו יכולים להגדיר הולכה תרמית כהובלה של אנרגיה עקב תנועה מולקולרית אקראית על פני שיפוע טמפרטורה. אנו יכולים להבחין במונח זה מהובלת אנרגיה באמצעות הסעה ועבודה מולקולרית מכיוון שהוא אינו כרוך בזרימות מיקרוסקופיות או מתחים פנימיים שמבצעים עבודה.
כאשר בוחנים את יחידות המדידה עבור מוליכות תרמית, יחידות ה-SI הן "וואט למטר-קלווין" או W/m. K. עם זאת, ביחידות אימפריאליות, אנו יכולים למדוד מוליכות תרמית ב-BTU/(h.ft.°F). BTU היא יחידה תרמית בריטית, שבה h הוא זמן בשעות, ft הוא המרחק ברגל ו-F היא הטמפרטורה בפרנהייט. יתר על כן, ישנן שתי דרכים עיקריות למדידת מוליכות תרמית של חומר: מצב יציב ושיטות חולפות.
מהו מקדם העברת חום?
מקדם העברת חום הוא קבוע המידתיות בין שטף החום לכוח המניע התרמודינמי לזרימת החום. זה ידוע גם כמקדם הסרט או יעילות הסרט בתרמודינמיקה. בדרך כלל, קצב העברת החום הכולל עבור מערכות מסוימות מתבטא במונחים של מוליכות כוללת או מקדם העברת החום, המסומן ב-U.
מקדם העברת החום שימושי בחישוב העברת החום על ידי הסעה או מעבר פאזה בין נוזל למוצק. כאשר בוחנים את יחידות ה-SI, מקדם העברת החום כולל את היחידות W/(m2K) (ואט למ ר קלווין).
יתר על כן, ניתן לתאר את מקדם העברת החום כהדדיות של בידוד תרמי. נוכל להשתמש במקדם העברת החום לחומרי בניין ולבידוד בגדים.
מה ההבדל בין מוליכות תרמית למקדם העברת חום?
מוליכות תרמית ומקדם העברת חום הם מונחים חשובים בכימיה פיזיקלית. ההבדל העיקרי בין מוליכות תרמית למקדם העברת חום הוא שהמוליכות התרמית קשורה לפיזור המולקולרי המרחבי של החום בכל הנוזל, בעוד שמקדם העברת החום הוא קבוע מידתיות בין החום המסופק לכוח המניע התרמודינמי של זרימת החום דרכו. שטח יחידה.
הטבלה הבאה מסכמת את ההבדל בין מוליכות תרמית ומקדם העברת חום.
סיכום – מוליכות תרמית לעומת מקדם העברת חום
ההבדל העיקרי בין מוליכות תרמית למקדם העברת חום הוא שמוליכות תרמית קשורה לפיזור המולקולרי המרחבי של החום בכל הנוזל, בעוד שמקדם העברת החום הוא קבוע מידתיות בין החום המסופק לכוח המניע התרמודינמי של זרימת חום דרך יחידת שטח.
