Pasos en la determinación de la conductividad térmica

En física , la conductividad térmica , expresados ​​en la física como \\ "k , \\ " determina la capacidad del material para pasar el calor a través de su masa . Conductividad térmica muestra la cantidad de calor \\ " Q \\ " transmite a través de un espesor de \\ " L \\", en una dirección normal a una superficie de área de \\ " A \\ " debido a un gradiente de temperatura \\ "? T, \\ " bajo condiciones de estado estacionario y cuando la transferencia de calor es dependiente solamente en el gradiente de temperatura . Asegúrese de que sus medidas están en las unidades estándar para la determinación de la conductividad térmica. Método flash

Para determinar la conductividad térmica, difusividad térmica y capacidad calorífica , tome una lámpara de alta intensidad y corta duración del flash y una muestra con aislamiento térmico de unos pocos milímetros de espesor , recubierto con alcanfor negro . Dirigir el pulso de luz a la muestra . Medir la historia de la temperatura de la superficie trasera usando un termopar . Anota tu medida con un osciloscopio y la cámara. Determinar la difusividad térmica por la forma de la curva de temperatura frente a tiempo en la superficie trasera , la capacidad de calor por la temperatura máxima indicada por el termopar y la conductividad térmica por el producto de multiplicar la capacidad de calor , de la difusividad térmica y la densidad <. br>
Método matemático

Aunque el \\ "k \\ " del material en particular se puede encontrar en la tabla de conductividad térmica, este coeficiente puede calcularse mediante la fórmula : k = Q * L /[A (T ?)]
datos Colección

necesita saber el calor transferido bajo constante estado \\ " Q ; \\ " el espesor del material \\ " L ; \\ " el área de sección transversal de la superficie \\ " A; \\ " y la temperatura diferencial \\ "? T \\ " que se pueden encontrar a través de la final ( exterior ) de temperatura y las temperaturas iniciales ( internos) . Convierte todos tus unidades requeridas en el problema de la misma norma.
Problema Ejemplo

Encuentre la conductividad térmica de un recipiente de aluminio que tiene un fondo plano en un radio de 10 cm y un espesor a 0,4 cm . El calor se transfiere de manera constante a agua hirviendo en el recipiente a través de la parte inferior a una velocidad de 800W . La temperatura de la superficie interior de la parte inferior del utensilio es 105 grados C y la temperatura de la superficie exterior de la parte inferior de la sartén es 105,43 grados C.
de cálculo

Convertir cm en metros : 10 cm = 0,1 m = 0,004 M
0.4cm

Busque un área de la superficie de la sartén \\ " A \\ " multiplicando el número 3.14 ( pi) por plaza radio a la segunda potencia .

A = 3,14 * 0,1 = 0.0314m ² ²

Reste la temperatura exterior de la temperatura interior. Asegúrese de que ambos son en grados Celsius
? T = 105,43 a 105 = 0,43 ° C

Calcular el valor de conductividad térmica \\ "k \\ " . mediante el uso de la calculadora y la fórmula a continuación: ?

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

Esto será su respuesta en vatios /metro * grados Celsius.


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