Passos na determinação da condutividade térmica

Na física , a condutividade térmica , expressa em física como \\ "k \\" determina a capacidade do material para passar o calor através da sua massa . Condutividade térmica mostra a quantidade de calor \\ "Q \\ " transmitida através de uma espessura \\ " L , \\ " em uma direção normal a uma superfície de área de \\ " A \\ " devido a um gradiente de temperatura \\ "? T, \\ " sob condições de estado estacionário e , quando a transferência de calor é apenas dependente do gradiente de temperatura . Certifique-se de suas medidas estão nas unidades padrão para a determinação da condutividade térmica. Método do Flash

Para determinar a condutividade térmica, difusividade térmica e capacidade térmica , dar uma de alta intensidade lâmpada de flash de curta duração e um espécime de isolamento térmico de alguns milímetros de espessura , revestido com cânfora preto. Direcione o pulso de luz com o modelo . Medir a evolução da temperatura da superfície posterior usando um termopar . Grave a sua medida com um osciloscópio e câmera. Determinar a difusividade térmica com a forma da temperatura versus tempo, na superfície traseira , a capacidade de calor por a temperatura máxima indicada pelo termopar e a condutividade térmica através do produto da multiplicação da capacidade de calor , a difusividade e a densidade .

método matemático

Embora o \\ "k \\ " do material particular pode ser encontrado na tabela de condutividade térmica , esta co - eficiente pode ser calculado por meio da fórmula : k = Q * L /[ A ( T ? ) ]
Dados Coleção

Você precisa saber o calor transferido sob condição estável \\ " Q; \\ " a espessura do material \\ " L ; \\ " a área da secção transversal da superfície \\ " A; \\ " ea temperatura diferencial \\ "? T \\ " que pode ser encontrada através da temperatura final ( externa) e as temperaturas iniciais ( internas) . Converta todas as suas unidades necessárias no problema com o mesmo padrão .
Exemplo Problema

Encontre a condutividade térmica de uma panela de alumínio que tem um fundo plano em um raio de 10 centímetros e uma espessura de 0,4 centímetros . O calor é transferido continuamente para ferver água na panela através do fundo a uma taxa de 800W . A temperatura da superfície interna do fundo do recipiente é de 105 graus C e a temperatura da superfície exterior do fundo da panela é 105,43 graus C.
Cálculo

Converso cm em metros : 10cm = 0,1 m = 0,004 M
0,4 centímetros

Encontre uma área da superfície da panela \\ " a \\ " multiplicando o número 3,14 ( pi) pelo quadrado raio para a segunda potência .

A = 3,14 * 0,1 ² = 0.0314m ²

Subtraia a temperatura exterior a partir da temperatura interior. Tenha certeza que ambos estão em Celsius.
? T = 105,43-105 = 0,43 ° C

Calcule o valor de condutividade térmica \\ "k \\ " usando a calculadora ea fórmula abaixo :

k = Q * L /A * T = 800 * 0.004/0.0314 * 0,43 = 237 W /m * ° C

Este será sua resposta em watts /metro * graus Celsius.


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