معامل التوصيل الحراري للألمنيوم. وسنتحدث أيضًا عن قانون معامل التوصيل الحراري. وسنذكر أيضًا معامل التوصيل الحراري للهواء وما هي طرق انتقال الحرارة. كل هذه المواضيع يمكنك العثور عليها في مقالتنا.
معامل التوصيل الحراري للألمنيوم
يصف معامل نقل الحرارة كفاءة الغاز أو السائل في نقل الطاقة عبر سطحه وبالتالي تفريغ الطاقة من سطحه. ويعتمد ذلك على الحرارة النوعية والكثافة ومعامل التوصيل الحراري للوسط الذي تنتقل إليه الحرارة، وكذلك للجسم الذي يطلق الحرارة. يتم حساب معاملات انتقال الحرارة عن طريق تحديد الفرق في درجة الحرارة بين الجسمين المتلامسين.
ولا يعتبر معامل انتقال الحرارة خاصية محددة للمادة، مثل التوصيل الحراري. بل يعتمد على الوسط المحيط وسرعة سريانه، v. كما يعتمد على نوع الجريان، فقد يكون صفحياً أو دوامياً، ويعتمد أيضاً على شكل السطح. تستخدم معاملات انتقال الحرارة في هندسة البناء كقيم ثابتة، حيث يعمل الجدار العازل كمقاومة لاختراق الحرارة من الداخل إلى الخارج أو العكس.
قانون معامل التوصيل الحراري
يسمى قانون معامل التوصيل الحراري بقانون فورييه ويمثله الصيغة الرياضية التالية:
كمية التدفق الحراري = – موصلية المادة × التغير في درجة الحرارة
ومع الرموز؛ q= -k▽ T، بحيث تشير الرموز إلى ما يلي:
س:كمية التدفق الحراري.
ك: موصلية المادة.
▽ T: التغير في درجة الحرارة.
مثال على قانون معامل التوصيل الحراري
ما هي كمية الحرارة المتدفقة من خاتم الفضة إلى جلد الفتاة التي ترتدي هذا الخاتم إذا كانت درجة حرارة الخاتم الفضي 30 درجة مئوية ودرجة حرارة الجلد 20 درجة مئوية؟
الحل:
– الموصلية للفضة = 429.
– بتطبيق القانون q= -k▽ T.
-ثم ف= – (429) × (30 – 20)
– ف= -4290
معامل التوصيل الحراري للهواء
-إذا تحدثنا عن التوصيل الحراري في الهواء فلابد أن نلاحظ حقيقة حركة الجزيئات الجزيئية في الفضاء، أي أن هناك حركة جزيئية وجسيمية. يمكن أن يحدث التبادل مع أجسام متجانسة ومختلفة في التكوين. يمكن أن يحدث انتقال الحرارة هذا في ثلاث حالات: الغاز والسائل والبلور (الحالة الصلبة).
توجد التوصيل الحراري للهواء لموازنة درجة الحرارة بين الأجسام من خلال الارتداد واستقبال الجزيئات الساخنة. لهذا، حسابها الدقيق ضروري. يتم حساب تحديد التوصيل الحراري وفقًا لقانون فورييه وفقًا لصيغة خاصة. يتم استخدامه في تشييد المباني أو الهياكل أو أي مباني تقع فيها المكاتب أو يمكن استخدامها كمساحة للمعيشة.
– تساعد التوصيل الحراري للهواء عمال البناء على اختيار المواد المناسبة لكل مبنى حسب الغرض من تشغيل المبنى. بالنسبة للغرف التي سيتم تكييفها مع مكان الإقامة، يتم اختيار المواد التي تحتفظ بالحرارة ولا تسمح بتدفق الهواء البارد.
-أفضل أنواع الطاقة الدافئة هي أنواع الغازات المختلفة. أسوأ الموصلات كلها معادن شائعة، لأنه لتسخينها والبدء في تحريك الجزيئات، تحتاج إلى درجة حرارة عالية، وهو أمر لا يمكن تحقيقه في الظروف العادية. يمكن ملاحظة تبادل الجزيئات بين الأجسام عندما نطبخ على الموقد أو فوق النار.
– من خلال فتح الغاز في الموقد نقوم بإشعال النار فيه، وبذلك يبدأ توليد الحرارة الموجهة إلى الأطباق، وبعد ذلك تبدأ جزيئات المواد التي تصنع منها الأطباق في إعطاء حرارتها للمادة الموجودة داخل الأطباق ، ويسخن. تشرح طريقة نقل الطاقة هذه التوصيل الحراري للهواء.
– تعتمد التوصيل الحراري بشكل كبير على بنية المادة. وكلما زادت مساميتها، انخفضت موصليتها. هناك مصطلح مثل التغيير في التوصيل الحراري. يشير إلى المواد التي يمكن أن تنتقل من حالة إلى أخرى، على سبيل المثال، الجليد والماء.
-في الوقت الحالي، يتم قياس التوصيل الحراري للمادة باستخدام أدوات خاصة تسمح لنا بفحص التوصيل الحراري بسطح ساخن للمادة يتم قياسه من 30 إلى 750 درجة.
– في أغلب الأحيان، تتكون هذه الأجهزة من عنصر تسخين كهربائي، ومقاييس حرارة منخفضة القصور الذاتي، حيث توجد المزدوجات الحرارية، ويقع الهيكل نفسه في غلاف معدني مملوء بمادة عازلة للحرارة. يتم تصنيع عنصر التسخين ومقاييس الحرارة والثلاجة على شكل قرص.
– بمعرفة التوصيل الحراري للهواء، يمكنك تجهيز منزلك أو شقتك بحيث يكون دافئًا فيه، ويمكنك أيضًا تقديم المشورة لأقاربك حول المواد التي يحتاجونها، على سبيل المثال، لتنجيد الجدران في منزل خاص، بحيث يكون ذلك مريحة ودافئة وهادئة.
طرق نقل الحرارة
وبشكل عام يمكن تقسيم طرق نقل الحرارة إلى ثلاث فئات وهي:
-الحمل الحراري
-إشعاع
– التوصيل الحراري
– تشير الموصلية الحرارية إلى نقل الطاقة الحرارية وتحدث في بيئة قد تكون صلبة أو سائلة بسبب اختلاف درجات الحرارة. من ناحية أخرى، يشير الحمل الحراري إلى نقل الطاقة الحرارية بين السطح والسائل المتحرك عندما يكونان عند مستويات حرارة مختلفة. يشير الإشعاع الحراري أيضًا إلى صافي نقل الحرارة. في هذه الطريقة، تحدث الطاقة بين سطحين عند مستويات حرارة مختلفة، في غياب الوسطاء بينهما. سبب هذه الظاهرة هو الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من جسم ساخن.