معامل التوصيل الحراري للهواء نتحدث عنه في هذا المقال، ونذكر لكم أيضًا مجموعة متنوعة من الفقرات المميزة الأخرى، مثل كيفية حساب التوصيل الحراري، وتاريخ التوصيل الحراري، وفي الختام مفهوم التوصيل الحراري.
معامل التوصيل الحراري للهواء
ويعرف معامل التوصيل الحراري للهواء بأنه الوسط الذي تنتقل من خلاله الطاقة الحرارية من ارتفاع درجة الحرارة إلى انخفاضها. معامل التوصيل الحراري للهواء هو الحمل الحراري الذي يوصل الحرارة عبر الهواء الجوي. وهذا هو معامل التوصيل الحراري ومعامل التوصيل الحراري يكون على شكل غازات في الهواء الجوي أو على شكل سوائل تنتقل من خلالها الطاقة الحرارية. ويتميز معامل التوصيل الحراري للهواء بكونه وسط مناسب ومناسب لإتمام عملية التوصيل الحراري. ومن خلالها يمكننا حساب معامل التوصيل الحراري، ومن ثم يتم حساب معامل التوصيل الحراري في حسابات عالية التقنية، فيكون متوسط معامل النقل الحراري بالنسبة إلى شكلية معينة.
كيفية حساب الموصلية الحرارية
1- يتم تحديد التوصيل الحراري للمواد من خلال معامل التوصيل الحراري وهو مقياس لقدرة المواد على نقل التدفق الحراري. كلما انخفضت قيمة هذا المؤشر، زادت خصائص العزل للمادة. في هذه الحالة، الموصلية الحرارية مستقلة عن الكثافة.
2- عددياً، التوصيل الحراري يساوي كمية الطاقة الحرارية التي تمر خلال قطعة من المادة سمكها 1 متر و 1 متر مربع في ثانية واحدة. في هذه الحالة، يُؤخذ الفرق في درجة الحرارة على الأسطح المتقابلة على أنه 1 كلفن. كمية الحرارة هي الطاقة التي تكتسبها المادة أو تفقدها أثناء انتقال الحرارة.
3. صيغة التوصيل الحراري هي كما يلي: Q = τ * (dT/dx) * S * dτ، حيث: Q هي التوصيل الحراري؛ ε هو معامل التوصيل الحراري؛ (dT/dx) هو التدرج في درجة الحرارة؛ S هي مساحة المقطع العرضي.
4- عند حساب التوصيل الحراري لهيكل المبنى يتم تقسيمها إلى مكونات ويتم تلخيص موصليتها الحرارية. يتيح لك ذلك تحديد قياس قدرة هيكل المنزل (الجدران والأسقف والنوافذ وما إلى ذلك) على تمرير تدفق الحرارة. في الواقع، الموصلية الحرارية لهيكل المبنى هي التوصيل الحراري المركب لمواده، بما في ذلك الفجوات الهوائية وطبقة من الهواء الخارجي.
5- بناءً على قيمة التوصيل الحراري للهيكل يتم تحديد حجم فقدان الحرارة من خلاله. يتم الحصول على هذه القيمة عن طريق ضرب التوصيل الحراري في الفترة الزمنية المقدرة، ومساحة السطح الإجمالية، وكذلك في فرق درجة الحرارة بين الأسطح الخارجية والداخلية للهيكل. على سبيل المثال، بالنسبة لجدار مساحته 10 أمتار مربعة مع الموصلية الحرارية 0.67 عند اختلاف في درجة الحرارة قدره 13 درجة، سيكون فقدان الحرارة خلال 5 ساعات 0.67 * 5 * 10 * 13 = 435.5 ج * م.
6-معاملات التوصيل الحراري للمواد المختلفة مدرجة في جدول التوصيل الحراري، فمثلاً للفراغ 0، وللفضة وهي من أكثر المواد موصلة للحرارة 430 وات/(مل*ك).
7- أثناء البناء، إلى جانب التوصيل الحراري للمواد، يجب مراعاة ظاهرة الحمل الحراري التي تلاحظ في المواد في الحالة السائلة والغازية. هذا ينطبق بشكل خاص عند تطوير نظام تسخين المياه والتهوية. للحد من فقدان الحرارة في هذه الحالات، يتم تثبيت المقاطع العرضية من اللباد والصوف والمواد العازلة الأخرى.
تاريخ التوصيل الحراري
عندما يتلامس جسمان لهما درجات حرارة مختلفة يلاحظ أن الفرق بين درجتي حرارتهما يتناقص مع مرور الزمن حتى يختفي من الوجود. يقال أن الحرارة تنتقل من الجسم ذو درجة الحرارة الأعلى إلى الجسم الأقل درجة حرارة. ويحدث نفس الشيء في الجسم الواحد إذا كان جزأان منه عند درجتين حرارة مختلفتين، فتنتقل الحرارة من الجزء الساخن إلى الجزء البارد.
يعود مصطلح انتقال الحرارة في الأصل إلى الاعتقاد الذي كان سائدا حتى أواخر القرن الثامن عشر بأن الحرارة عبارة عن سائل مرن غير مرئي عديم الكتلة يملأ بين جزيئات المادة ويمكنه التدفق والسريان من نقطة إلى أخرى في مجموعة من الأجسام، وهو ما نصت عليه النظرية. نظرية السعرات الحرارية. وفي الوقت نفسه، كانت هناك نظرية منافسة تنسب الحرارة إلى الاهتزاز السريع لجزيئات المادة. إلا أن هذه النظرية لم تلق الدعم الكافي، بل تجاوزت النظرية الأولى في منتصف القرن التاسع عشر وتم قبولها. جيد.
وفي أواخر القرن الثامن عشر، تم إجراء عدد كبير من التجارب للتحقق من طبيعة وطبيعة الحرارة، إلا أن هذه التجارب لم تؤد إلى نتائج مرضية. في عام 1840، بدأ العالم جول بإجراء تجارب لتوليد الحرارة من الأعمال الميكانيكية. وكانت لهذه التجارب أهمية كبيرة نظرا لتنوع الأساليب التي اتبعها جول لإثبات التكافؤ بين العمل الحراري والميكانيكي بدقة كبيرة فاقت الوسائل المتاحة له في تلك الأيام. أثبت جول بتجاربه أن الحرارة ليست سوى نوع من الطاقة، وهي طاقة حركة الجزيئات التي تشكل المادة.
مفهوم التوصيل الحراري
التوصيل الحراري يعني انتقال الحرارة عبر الأجسام الصلبة نتيجة اهتزاز وحركة الذرات والجزيئات في الجسم. مما يؤدي إلى انتقال جزء من طاقته الحرارية إلى الذرات والجزيئات المجاورة له. ويمكن تفسير ذلك بما يحدث عند تسخين طرف قضيب معدني. وتكتسب الذرات التي تتكون منها طاقة تمكنها من الاهتزاز ونقل طاقتها إلى الذرات القريبة منها والتي بدورها تكتسب طاقة وتهتز وتنقل طاقتها إلى الذرات المجاورة لها وهكذا. حتى يفقد الطرف الساخن جزءاً من حرارته، ويختفي الفرق في درجة حرارة أجزاء القضيب بمرور الوقت ويقترب من حالة التوازن الحراري. تعتمد قدرة المواد على نقل الحرارة على درجة توصيلها للحرارة، أو ما يسمى بالموصلية، أو التوصيل الحراري (بالإنجليزية: Thermal Conductivity)، فكلما زادت الموصلية الحرارية للمادة زادت كفاءتها في نقل الحرارة. الموصلية. تعتبر المعادن مواد ذات موصلية حرارية عالية، والتوصيل الحراري فيها يتناسب طردياً مع الموصلية الكهربائية (مع وجود استثناءات)، فالألماس على سبيل المثال يتمتع بموصلية حرارية عالية؛ لكن موصليتها الكهربائية ضعيفة، ومن الجدير بالذكر أن قيم التوصيل الحراري للمواد مهمة جداً في مجال تشييد المباني المعزولة حرارياً، والجدول التالي يوضح التوصيل الحراري لبعض المواد بالواط/المتر/الكلفن .