Värmeledningsförmåga
egenskapen hos ett material att leda värme / From Wikipedia, the free encyclopedia
Värmeledningsförmåga (även termisk konduktivitet, värmekonduktivitet eller specifik värmeledningsförmåga) är egenskapen hos ett material att leda värme.
Värmeledningsförmåga | |
Värmeflödet från den varma till den kalla sidan. | |
Grundläggande | |
---|---|
Alternativnamn | Specifik värmeledningsförmåga |
Definition | Egenskapen hos ett material att leda värme |
Storhetssymbol(er) | |
Enheter | |
SI-enhet | W/(m · K) = kg · m · s−3 · K−1 |
SI-dimension | M·L·T−3·Θ−1 |
Angloamerikansk enhet | 1 Btu/(s · ft · °R) ≈ 6 230,64 W/(m · K) |
Enligt Fouriers lag är värmeflödet J (mängden värmeenergi som passerar på en tidsenhet) genom en stav eller en plåt proportionellt mot tvärsnittsarea S och mot temperaturskillnaden mellan den kalla och den varma sidan ΔT och omvänt proportionellt mot stavens längd (eller plåtens tjocklek) Δx:
- .
I denna formel är värmeledningsförmågan. Den mäts i SI-enheten W·m-1·K-1 (watt per meter och kelvin).
I metaller beskriver Wiedemann-Franz-lagen proportionaliteten mellan värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga. De flesta elektriska isolatorer är också värmeisolerande. Det finns dock undantag, såsom diamant som har hög värmeledningsförmåga, mellan 1000 och 2600 W·m-1·K-1 (högre än koppar). Aluminiumoxid (safir) är ett annat exempel på ett hårt, isolerande, material med hög ledningsförmåga.
Ämne | Värmeledningsförmåga W·m-1·K-1 |
---|---|
Silver | 427 |
Koppar | 398 |
Guld | 315 |
Aluminium | 238 |
Mässing | 111 |
Järn | 80 |
Platina | 70 |
Invar | 16 |
Vismut | 8,5 |
Betong | 1,7[1] |
Glas | 1 |
Vatten | 0,6 |
Ull | 0,050 |
Cellplast | 0,037[1] |
Luft | 0,026 |
Värmeledningsförmågan ändras med temperaturen. För de flesta ämnen minskar den något med stigande temperatur. Kan även bero på trycket (vid låga tryck).