A fő különbség a hővezető képesség és a diffúzió között az, hogy a hővezető képesség az anyag hővezető képességére utal, míg a hődiffúzivitás az anyag hőátadási sebességének mérésére utal a forró végétől a hővezetőig. hideg vége.
A hővezető képesség és a hődiffúzivitás két olyan kifejezés, amely egy adott anyagon keresztüli hőátadást írja le.
Mi a hővezetőképesség?
A hővezető képesség egy olyan fogalom, amely egy adott anyag azon képességét írja le, hogy hőt vezet át önmagán. Háromféleképpen jelölhetjük ezt a kifejezést: k, λ vagy κ. A nagy hővezető képességű anyagok jellemzően nagy hőátadási sebességet mutatnak. Például a fémek általában nagy hővezető képességgel rendelkeznek, és nagyon hatékonyak a hővezetésben. Hasonlóképpen, a szigetelő anyagok, mint a hungarocell, alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, és alacsony hőátadási sebességet mutatnak. Ezért használhatunk nagy hővezető képességű anyagokat hűtőbordákban, míg alacsony hővezető képességű anyagokat hőszigetelő alkalmazásokban. Ráadásul a „hő-ellenállás” a hővezető képesség reciproka.
Matematikailag a hővezető képességet a következőképpen fejezhetjük ki: q=-k∇T, ahol q a hőáram, k a hővezető képesség és ∇T a hőmérsékleti gradiens. Ezt „a hővezetés Fourier-törvényének” nevezzük.
A hővezetést úgy határozhatjuk meg, mint az energia szállítását a véletlenszerű molekulamozgás következtében egy hőmérsékleti gradiensen keresztül. Ezért meg tudjuk különböztetni ezt a kifejezést a konvekción és a molekuláris munkán keresztül történő energiatranszporttól, mivel nem jár mikroszkopikus áramlásokkal vagy belső feszültségekkel, amelyek munkavégzésre alkalmasak.
A hővezető képesség mértékegységeit figyelembe véve az SI mértékegysége a „Watts per meter-Kelvin” vagy W/m. K. Az angolszász mértékegységekben azonban a hővezetőképességet BTU/(h.ft.°F) mértékegységben mérhetjük, ahol BTU a brit hőegység, h az idő órákban, ft a távolság lábban, F pedig a hőmérséklet Fahrenheitben. Ezen túlmenően az anyagok hővezető képességének két fő módja van: állandósult állapotú és tranziens módszer.
Mi az a hődiffúzivitás?
A hődiffúzivitás az anyag hőátadási sebességének mértéke a meleg végtől a hideg felé. Ezért ez az anyag hővezető képessége, osztva a sűrűséggel és a fajlagos hőkapacitással állandó nyomáson. Ennek a paraméternek a mértékegysége: m2/s. Ez egy SI-ből származó egység. Általában ezt a kifejezést α-val jelölhetjük. De vannak más szimbólumok is. A termikus diffúzió matematikai kifejezése a következő:
α=k/ρcp
Itt k a hővezető képesség, cp a fajlagos hőkapacitás, és ρ si a sűrűség. Azonban a ρcp együttesen térfogati hőkapacitásnak nevezzük.
A hődiffúzivitást leggyakrabban flash-módszerrel mérik, ami abból áll, hogy egy anyagminta szalagját vagy hengeres részét felmelegítik rövid energiaimpulzussal az egyik végén, és a hőmérséklet-változást rövid távolságra elemzik.
Mi a különbség a hővezetőképesség és a diffúziós képesség között?
A hővezető képesség és a hődiffúzivitás két olyan kifejezés, amely egy adott anyagon keresztüli hőátadást írja le. A hővezető képesség és a diffúzió közötti fő különbség az, hogy a hővezető képesség az anyag hővezető képességére utal, míg a hődiffúzivitás az anyag hőátadási sebességének mérésére utal a meleg végétől a hideg felé.
Az alábbi infografika táblázatba foglalja a hővezetőképesség és a diffúzió közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Hővezetőképesség vs diffúzivitás
A hővezető képesség és a hődiffúzivitás két olyan kifejezés, amely egy adott anyagon keresztüli hőátadást írja le. A hővezető képesség és a diffúzió közötti fő különbség az, hogy a hővezető képesség az anyag hővezető képességére utal, míg a hődiffúzivitás az anyag hőátadási sebességének mérésére utal a meleg végétől a hideg végéhez.
