Difuzivitate termică

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 2 decembrie 2021; verificările necesită 2 modificări .

Difuzivitate termică (difuzivitate termică) este o forță fizică care caracterizează rata de comparare (egalizare) a temperaturii unei substanțe în procesele termice de neechilibru. Numeric egal cu raportul dintre conductibilitatea termică și capacitatea termică specifică la presiune constantă .

În SI se măsoară în m²/s.

De obicei desemnat printr-o literă greacă : $\alfa$

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

unde este difuzivitatea termică;

\alfa

\varkappa

- conductivitate termica ;

c_p

este căldura specifică izobară ;

\rho

- densitate .

Difuzitatea termică este inclusă ca coeficient în ecuația diferențială pentru propagarea căldurii în corpuri:

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

$f(\mathbf {r} ,\t)$ este o funcție a surselor de căldură, sau aceeași ecuație scrisă în coordonate carteziene :

{\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).

Difuzitatea termică și conductibilitatea termică sunt doi dintre cei mai importanți parametri ai substanțelor și materialelor, deoarece descriu procesele de transfer de căldură și schimbarea temperaturii în ele.

Valoarea difuzivității termice depinde de natura substanței. Lichidele și gazele au difuzivitate termică relativ scăzută. Metalele, pe de altă parte, au un coeficient de difuzivitate termică mai mare.

Difuzivitate termică a unor substanțe și materiale

Material	difuzivitate termică (m²/s)
Aer (300K)	1,9 × 10 −5
Al-10Si-Mn-Mg (Silafont 36) la 20°C	74,2 × 10 −6
Al-5Mg-2Si-Mn (Magsimal-59) la 20°C	44,0 × 10 −6
Etanol	7 × 10 −8
Aluminiu	8,418 × 10 −5
Oxid de aluminiu	1,20 × 10 −5
Aliaj de aluminiu 6061-T6	6,4 × 10 −5
Argon (23°С, 1 atm)	2,2×10 −5
caramida de chirpici	2,7 × 10 −7
Caramida ceramica	5,2 × 10 −7
Carbon ( compozit ) (25 °C)	2,165 × 10 −4
Cupru (25°C)	1,11 × 10 −4
Geam de geam	3,4 × 10 −7
Aur	1,27 × 10 −4
Heliu (23°C, 100 kPa)	1,9×10 −4
Hidrogen (23°С, 100 kPa)	1,6×10 −4
Inconel 600 (25°C)	3,428 × 10 −6
Fier	2,3 × 10 −5
Molibden (99,95%) (25°C)	54,3 × 10 −6
Azot (23°C, 100 kPa)	2,2×10 −5
Nailon	9 × 10 −8
Ulei de motor (100 °C)	7,38× 10−8
Parafină (25 °C)	0,081 × 10 −6
Policarbonat (25°C)	0,144 × 10 −6
Polipropilenă (25°C)	0,096 × 10 −6
PTFE ( fluoroplastic ) (25 °C)	0,124 × 10 −6
PVC ( clorură de polivinil )	8 × 10 −8
Grafit pirolitic , perpendicular pe straturi	3,6 × 10 −6
Grafit pirolitic , paralel cu straturile	1,22 × 10 −3
Cuarţ	1,4 × 10 −6
Cauciuc	0,89 - 1,3 × 10 -7
Gresie	1,12-1,19 × 10 −6
Si3N4 ( nitrură de siliciu ) ( 26 ° C )	9,142 × 10 −6
Si 3 N 4 cu nanotuburi de carbon (26 °C)	8,605 × 10 −6
Siliciu	8,8 × 10 −5
dioxid de siliciu ( cuarț )	8,3 × 10 −7
Argint (99,9%)	1,6563 × 10 −4
Oțel , 1% carbon	1,172 × 10 −5
Oțel inoxidabil 304A (27°C)	4,2 × 10 −6
Oțel inoxidabil 310 (25°C)	3,352 × 10 −6
Staniu	4,0 × 10 −5
Apă (25°C)	0,143 × 10 −6
Vapori de apă (1 atm, 400 K)	2,338 × 10 −5
copac (pin)	8,2 × 10 −8

Literatură

Isachenko V. P., Osipova V. A., Sukomel A. S. Transfer de căldură. M.: Energie 1969

Sivukhin DV Termodinamică și fizică moleculară (Curs general de fizică; Volumul II ). Moscova: Nauka, 1990.

Link -uri

Difuzivitate termică, căldură specifică și conductivitate termică a oxidului de aluminiu și a piroceramului 9060 (engleză) (link indisponibil) . Centrul de Inginerie Avansată a Ciclului de Viață. Consultat la 1 iunie 2011. Arhivat din original pe 13 august 2011.