Коэффициенты теплопроводности материалов

№	Материалы	Коэффициенты теплопроводности l, Вт / (м´К)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Гранит Бетон тяжелый Кирпич керамический Ячеистый бетон Дерево Минеральная вата Тисма Пеноплэкс Воздух Вода Лед	3,2…3,5 1,0…1,5 0,8…0,85 0,3 0,2 0,06…0,09 0,04 0,03 0,023 0,59 2,1

Чем материал более пористый (менее плотный, см. рис. 2.3), тем меньше коэффициент теплопроводности l. Воздух имеет одно из самых низких значений l для всех материалов: l=0,023 Вт/ (м´К) при атмосферном давлении и температуре +20 ^оС, но уже при +100^оС значение его повышается до l=0,036 Вт/(м´К), а при +1000 ^оС существенно увеличивается, составляя уже значение l=0,0788 Вт (м×´К).

Отсюда следует, что воздух является основным теплоизолирующим материалом. Чем больше пор в материале, тем больше находится в нем воздуха, поэтому и ниже будут значения коэффициента теплопроводности. С повышением температуры коэффициент теплопроводности l не только воздуха, но и большинства строительных материалов увеличивается. С увлажнением материала теплопроводность повышается (см. рис.2.3), т.к. значение l для воды равняется 0,590 Вт/(м ´ К), т. е. на порядок выше значений для воздуха - 0,023 Вт/(м×´К).

Из рис. 2.6 видно, что современные теплоизоляционные материалы  (пеноплэкс, минеральная вата и др.) намного эффективнее ранее традиционно используемых материалов (кирпич, дерево, бетон и др.).

Подбор материалов с наименьшими потерями тепла очень важен при создании ограждающих конструкций и перекрытий зданий, для изоляции холодильников и тепловых агрегатов (котлов, теплосетей и др.).

Теплоемкость характеризует способность материалов аккумулировать теплоту при нагревании. Количество отдаваемой (при охлаждении) или получаемой (при нагреве) телом теплоты Q зависит от массы m тела, разности начальной T1 и конечной T2 температур (T1-T2) и природы вещества, из которого состоит телоQ= с m (T2-T1).

Коэффициент удельной теплоемкости с показывает, какое количество теплоты Q необходимо для нагрева 1кг материала на 1^оС:

с = Q / m (T2-T1).

В метрической системе измерений используется единица теплоты - калория, т.е. количество теплоты, которое необходимо подвести для нагрева 1 г воды на 1°С, и одна Ккал - затраты тепла для нагрев 1 кг воды на 1°С. Вода имеет наибольшую теплоемкость среди всех жидких и твердых веществ (табл.2.6). Поэтому с увлажнением материала коэффициент теплоемкости возрастает.

 

Теплота плавления

Удельной теплотой плавления какого либо вещества называется количество тепла, необходимое для того, чтобы 1 г твердого вещества превратить в жидкое состояние без изменения его температуры (табл. 2.7). При отвердевании каждый грамм вещества выделяет такое же количество тепла, какое поглощает при плавлении.

Таблица 2.6