Was ist Wärmeleitfähigkeit:
Wärmeleitfähigkeit ist a physikalische Eigenschaft von Materialien oder Körpern, die die Fähigkeit zum Wärmetransport bestimmt durch direkte Leitung und ohne Stoffaustausch.
Jede Materie hat eine spezifische Wärmeleitfähigkeit, die den Wärmetransport charakterisiert, der immer spontan und von höherer zu niedrigerer Temperatur fließt. Daher wird Wärme von einem Körper zu einem anderen Körper transportiert, der eine niedrigere Temperatur hat.
Körper bestehen aus Atomen und Molekülen. Wenn also ein Körper heiß ist, bewegen sich seine Atome und Moleküle schnell und transportieren ihre Energie zu dem anderen, weniger heißen Körper. Es ist ein kontinuierlicher Energietransport, bis das Objekt das thermische Gleichgewicht erreicht.
Der Transport von Wärme von einem Stoff oder Körper zu einem anderen beinhaltet folglich auch einen Energieaustausch, in diesem Fall wird kinetische Energie erzeugt (Energie, die ein Körper entsprechend seiner Bewegung besitzt).
Es gibt jedoch Körper oder Materialien, deren Wärmeleitfähigkeit gering ist und bei denen die umgekehrte Eigenschaft der Leitfähigkeit erzeugt wird, die der thermische Widerstand ist. Das heißt, je niedriger die Wärmeleitfähigkeit, desto besser die Wärmeisolierung, zum Beispiel haben Metalle eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Gase.
Elektrische Leitfähigkeit
Elektrische Leitfähigkeit ist die Fähigkeit von Körpern oder Materialien, elektrische Energie von einem Körper zum anderen zu transportieren. Im Gegensatz dazu trägt die Wärmeleitfähigkeit Wärme.
Wärmeenergietransport
Fahren: Wärme wird durch Kontakt transportiert. Metalle wie Aluminium oder Eisen sind ausgezeichnete Wärmeleiter.
Konvektion: Wärme wird durch Kontakt mit der Übertragung des gleichen Stoffes übertragen, der Wärme abgibt.
Strahlung: Wärme wird durch elektromagnetische Wellen übertragen, wie zum Beispiel Wärme, die die Erde durch Sonnenwellen erreicht.
Maßeinheit der Wärmeleitfähigkeit
Im Internationalen Einheitensystem wird die Wärmeleitfähigkeit wie folgt gemessen: W / (K.m) (Watt pro Kelvin und Meter), was J / (s.K.m) (Joule pro Sekunde, Kelvin und Meter) entspricht.
Die Wärmeleitfähigkeit wird durch den griechischen Buchstaben λ (lamda) dargestellt. In den Vereinigten Staaten wird es jedoch durch den Buchstaben k dargestellt.
Wärmeleitfähigkeit in Materialien
Wärmeleitfähigkeit in Metallen: Metalle sind gute Wärmeleiter, am häufigsten sind Aluminium, Kupfer und Eisen. Einige Metalle sind auch gute thermische und elektrische Leiter.
Auf die beleuchtete Küche wird beispielsweise eine Alu-Bratpfanne gestellt, die bei direktem Kontakt mit dem Feuer schnell aufheizt und das Garen einiger Speisen ermöglicht.
Wärmeleitfähigkeit in Flüssigkeiten: Flüssigkeiten sind auch gute Wärmeleiter, da zwischen den Wassermolekülen Bindeströme entstehen und sich so die kalten und heißen Moleküle vermischen, bis sie alle die gleiche Temperatur haben.
Wenn beispielsweise ein kalter Teelöffel in eine Schüssel mit heißer Suppe gegeben wird, erwärmt die Flüssigkeit das Besteck je nach Temperatur.
Wärmeleitfähigkeit in adiabatischen Materialien: Sie sind Materialien, deren Eigenschaften sich durch schlechte Wärmeleiter auszeichnen. Zu diesen Materialien gehören Wolle, Holz, Papier, Kunststoff, Glasfaser und Kork.
Holz wirkt beispielsweise als Wärmeisolator, wenn es auf den Griff von Pfannen oder Töpfen gelegt wird, um Verbrennungen der Hände beim Halten dieser heißen Gegenstände zu vermeiden.
Einige dieser Materialien werden auch bei der Herstellung von Häusern verwendet, um die Innentemperaturen zu halten und zu verhindern, dass sie sich schnell ändern. In der Wintersaison halten diese Isolatoren die Innentemperaturen des Hauses stabil.
