다공체의 열전도율은 무엇이며 그 이유는 무엇입니까?

자연의 열 전달은 열전도, 대류 및 복사(복사 흡수 및 방출)의 도움으로 수행됩니다.

열전도 메커니즘은 실제로 이전 단락에서 설명했습니다. 다른 예를 들어보겠습니다. 금속 막대의 끝이 가열되면 분자가 더 빨리 움직이기 시작합니다. 즉, 이 끝의 내부 에너지가 증가합니다. 분자는 막대의 다른 쪽 끝, 막대 내부에서 더 천천히 움직이기 때문에 원자와 전자의 무질서한 움직임의 도움으로 내부 에너지가 뜨거운 쪽에서 차가운 쪽 끝으로 전달됩니다.물질의 분자와 다른 입자의 무질서한 움직임으로 인해 물질의 한 부분에서 다른 부분으로 내부 에너지가 전달되는 것을 열전도율이라고 합니다.

의 사이에 다양한 종류금속은 열전도율이 가장 좋습니다. 이것은 그들이 자유 전자를 포함하고 있기 때문입니다. 우리는 또한 고체 상태의 물질의 열전도율이 액체 상태보다 크고 액체 상태가 기체 상태보다 크다는 점에 주목합니다.

대류의 본질을 고려하십시오. 물의 열전도율이 좋지 않음을 나타내기 위해 일반적으로 물이 담긴 용기를 위에서 가열합니다. 동시에 물은 위에서 끓을 수 있지만 바닥은 차갑게 유지됩니다. 그러나 용기가 아래에서 가열되면 물은 볼륨 전체에 고르게 가열됩니다. 이것은 물이 가열되면 팽창하고 밀도가 감소한다는 사실에 의해 설명됩니다. 가열된 물이 바닥에 있으면 중력의 작용에 따라 위쪽의 밀도가 높은 물 층이 내려와 따뜻한 물을 위로 밀어 올립니다. 이 물 혼합은 모든 물이 끓을 때까지 계속됩니다.불균일하게 가열된 액체 또는 기체 층이 중력의 작용하에 혼합될 때 발생하는 열 전달을 대류라고 합니다. 무중력 상태의 우주선에는 대류가 없음을 쉽게 알 수 있습니다.(냉장고의 냉동고는 왜 아래쪽이 아닌 위쪽이 보강되었는지 생각해 보세요.)

대류는 중력의 작용과 관련이 있기 때문에 열 전달로 간주될 수 없는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 대류시에는 외부에서 공급되는 열에 의해서만 액체나 기체의 내부에너지 증가가 일어나고 중력의 영향은 액체나 기체의 균일한 가열을 가속시키는 정도에만 감소하게 된다. 대류 중 중력의 작용은 액체나 기체의 내부 에너지에 추가적인 기여를 하지 않습니다. 따라서 대류를 열 전달이라고 합니다.

태양과 지구 사이의 열 교환은 전자기 복사를 통해 수행됩니다. 전자기 방사선전하의 이동에 의해 생성되며 온도가 증가함에 따라 급격히 증가합니다. 온도에 의해서만 결정되는 신체의 복사를 열 복사라고합니다.

방사선 과정은 신체의 내부 에너지로 인해 발생합니다. . 방사선이 다른 신체에 흡수되면 흡수된 방사선의 에너지로 인해 신체의 내부 에너지가 증가합니다.따라서 복사를 통해 에너지는 더 가열된 물체에서 덜 가열된 물체로 전달됩니다.이러한 유형의 열 전달은 물체 사이에 물질이 없는 경우에도 발생합니다.

이전 단락에서 우리는 금속 바늘을 뜨거운 물 한 컵에 담그면 곧 스포크 끝도 뜨거워지는 것을 발견했습니다. 결과적으로 내부 에너지는 모든 종류의 에너지와 마찬가지로 한 몸에서 다른 몸으로 옮길 수 있습니다. 내부 에너지는 신체의 한 부분에서 다른 부분으로 전달될 수도 있습니다. 예를 들어 못의 한 쪽 끝을 불꽃으로 가열하면 손에 있는 다른 쪽 끝이 점차 가열되어 손을 태울 것입니다.

    신체의 한 부분에서 다른 부분으로 또는 한 신체에서 다른 신체로 직접 접촉할 때 내부 에너지가 전달되는 현상을 열전도라고 합니다.

고체, 액체 및 기체에 대한 일련의 실험을 통해 이 현상을 연구해 보겠습니다.

나무 막대기의 끝을 불 속에 넣자. 점화될 것이다. 바깥쪽에 있는 막대기의 다른 쪽 끝이 차가워집니다. 그래서 나무는 열전도율 불량 .

우리는 얇은 유리 막대의 끝을 영혼 램프의 불꽃으로 가져옵니다. 잠시 후, 그것은 뜨거워지고 다른 쪽 끝은 차갑게 유지됩니다. 결과적으로 유리는 열전도율이 낮습니다.

금속 막대의 끝을 화염으로 가열하면 곧 막대 전체가 매우 뜨거워집니다. 우리는 더 이상 그것을 우리 손에 쥐고 있을 수 없습니다.

이것은 금속이 열을 잘 전도한다는 것을 의미합니다. 즉, 뛰어난 열전도율. 최고의 열전도율은과 구리가 있습니다.

다음 실험에서 고체의 한 부분에서 다른 부분으로의 열 전달을 고려하십시오.

우리는 두꺼운 것의 한쪽 끝을 고정합니다. 구리 와이어삼각대에. 와이어에 왁스로 카네이션 몇 개를 붙입니다. 와이어의 자유 끝이 알코올 램프의 불꽃으로 가열되면 왁스가 녹습니다. 카네이션은 점차 떨어지기 시작할 것입니다(그림 5). 먼저 화염에 더 가까운 것들은 사라지고 나머지는 차례로 모두 사라집니다.

쌀. 5. 고체의 한 부분에서 다른 부분으로의 열 전달

전선을 따라 에너지가 어떻게 전달되는지 알아 봅시다. 금속 입자의 진동 운동 속도는 화염에 더 가까운 와이어 부분에서 증가합니다. 입자들은 끊임없이 상호작용을 하기 때문에 이웃 입자들의 이동 속도가 빨라진다. 다음 와이어 조각의 온도가 상승하기 시작하는 식입니다.

열전도 중에는 신체의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 물질이 이동하지 않는다는 것을 기억해야 합니다.

이제 액체의 열전도율을 고려하십시오. 시험관에 물을 넣고 윗부분을 가열하기 시작합니다. 표면의 물은 곧 끓고 시험관 바닥의 물은 이 시간 동안 가열될 뿐입니다(그림 6). 이것은 액체가 수은과 용탕을 제외하고 열전도율이 낮다는 것을 의미합니다.

쌀. 6. 액체의 열전도율

이것은 액체에서 분자가 고체보다 서로 더 멀리 떨어져 있기 때문입니다.

우리는 가스의 열전도율을 조사합니다. 우리는 건조한 시험관을 손가락에 놓고 바닥이 위로 향하게 하여 알코올 램프의 불꽃으로 가열합니다(그림 7). 손가락이 오랫동안 따뜻하지 않습니다.

쌀. 7. 가스 열전도율

이것은 기체 분자 사이의 거리가 액체와 고체의 거리보다 훨씬 더 멀기 때문입니다. 따라서 가스의 열전도율은 훨씬 낮습니다.

그래서, 열전도율 다양한 물질다른.

그림 8에 표시된 경험은 서로 다른 금속의 열전도율이 동일하지 않음을 보여줍니다.


쌀. 8. 다른 금속의 열전도율

양모, 머리카락, 새 깃털, 종이, 코르크 및 기타 다공성 물체는 열전도율이 낮습니다. 이것은 이러한 물질의 섬유 사이에 공기가 포함되어 있기 때문입니다. 진공(공기가 없는 공간)은 열전도율이 가장 낮습니다. 이것은 열전도율이 분자 또는 다른 입자의 상호 작용 중에 발생하는 신체의 한 부분에서 다른 부분으로의 에너지 전달이라는 사실에 의해 설명됩니다. 입자가 없는 공간에서는 열전도가 일어나지 않습니다.

냉각 또는 가열로부터 신체를 보호해야 하는 경우 열전도율이 낮은 물질이 사용됩니다. 따라서 냄비, 팬의 경우 손잡이가 플라스틱으로 만들어집니다. 집은 열전도율이 낮은 통나무나 벽돌로 지어져 건물을 냉각으로부터 보호합니다.

질문

  1. 금속 와이어를 통해 에너지가 어떻게 전달됩니까?
  2. 구리의 열전도율이 강철의 열전도율보다 크다는 것을 보여주는 경험(그림 8 참조)을 설명하십시오.
  3. 열전도율이 가장 높고 가장 낮은 물질은 무엇입니까? 그들은 어디에 사용됩니까?
  4. 동물과 새의 몸에 있는 모피, 솜털, 깃털, 그리고 인간의 옷이 추위로부터 보호하는 이유는 무엇입니까?

운동 3

  1. 깊고 느슨한 눈이 겨울 작물이 얼지 않도록 보호하는 이유는 무엇입니까?
  2. 소나무판의 열전도율은 소나무 톱밥의 3.7배인 것으로 추정된다. 그런 차이를 어떻게 설명해야 할까요?
  3. 두꺼운 얼음층 아래에서 물이 얼지 않는 이유는 무엇입니까?
  4. "모피 코트 따뜻하다"라는 표현이 잘못된 이유는 무엇입니까?

운동

뜨거운 물 한 컵을 가지고 금속과 나무 숟가락을 동시에 물에 담그십시오. 어떤 숟가락이 더 빨리 가열됩니까? 물과 숟가락 사이의 열 교환은 무엇입니까? 물과 숟가락의 내부 에너지는 어떻게 변합니까?

8학년 물리학 수업 개요: "열전달 유형".

수업 목표:

    학생들에게 열 전달 유형을 소개합니다.

    물질의 구조 측면에서 신체의 열전도율을 설명하는 능력을 형성합니다. 비디오 정보를 분석할 수 있습니다. 관찰된 현상을 설명한다.

수업 유형:결합 수업.

시민:

1. 금속 막대를 따라 열이 전달됩니다.
2. 은, 구리, 철의 열전도율을 비교한 실험 영상 시연.
3. 켜진 램프나 타일 위에서 종이 바람개비의 회전.
4. 물이 과망간산 칼륨으로 가열될 때 대류 발생의 비디오 데모.
5. 어둡고 밝은 표면을 가진 신체의 방사선에 대한 비디오 데모.

수업 중

나. 조직 시간

Ⅱ. 수업의 주제와 목표 보고하기

이전 단원에서 내부 에너지는 일을 하거나 열을 전달함으로써 변화할 수 있다는 것을 배웠습니다. 오늘 수업에서 우리는 열 전달에 의해 내부 에너지의 변화가 어떻게 발생하는지 살펴볼 것입니다.
"열 전달"이라는 단어의 의미를 설명하십시오(단어 "열 전달"은 열 에너지의 전달을 의미함). 열을 전달하는 세 가지 방법이 있지만 이름은 지정하지 않겠습니다. 퍼즐을 풀 때 직접 이름을 지정하겠습니다.

답: 전도, 대류, 복사.
각 유형의 열 전달에 대해 별도로 숙지하고 M. Faraday의 말이 우리 수업의 모토가되도록합시다 : "관찰, 연구, 일".

III. 새로운 자료 배우기

1. 열전도율

질문에 답하세요:

1. 뜨거운 차에 찬 숟가락을 넣으면 어떻게 될까요? (잠시 후 따뜻해집니다.)
2. 찬 숟가락이 뜨거워지는 이유는 무엇입니까? (차는 열의 일부를 스푼으로, 일부를 주변 공기에 양도했습니다.)
결론:더 많이 가열된 물체에서 덜 가열된 물체로 열이 전달될 수 있다는 것은 예에서 분명합니다. 뜨거운 물차가운 숟가락에). 그러나 에너지는 숟가락 자체를 따라 가열 된 끝에서 차가운 끝으로 전달되었습니다.
3. 숟가락의 가열 된 끝에서 감기로 열이 전달되는 결과는 무엇입니까? (입자의 움직임과 상호작용의 결과)

뜨거운 차에 숟가락을 데우는 것은 열전도의 한 예입니다.

열 전도성- 열 운동과 입자의 상호 작용의 결과로 신체의 더 가열된 부분에서 덜 가열된 부분으로 에너지 전달.

실험해 봅시다.

삼각대 발 부분에 구리선 끝을 고정하십시오. 카네이션은 왁스로 와이어에 부착됩니다. 우리는 양초 와이어의 자유 끝이나 알코올 램프의 불꽃을 가열합니다.

질문:

1. 우리는 무엇을 관찰하고 있습니까? (카네이션은 불꽃에 가까운 카네이션부터 하나씩 서서히 떨어지기 시작합니다.)
2. 열전달은 어떻게 일어나는가? (와이어의 뜨거운 끝에서 차가운 끝으로).
3. 전선을 통한 열전달은 얼마나 걸립니까? (전선이 가열될 때까지, 즉 전선 전체의 온도가 같아질 때까지)
4. 화염에 더 가까운 영역에서 분자의 이동 속도에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? (분자가 더 빨리 움직인다)
5. 다음 와이어 조각이 가열되는 이유는 무엇입니까? (분자의 상호작용의 결과로 다음구간에서 분자의 이동속도도 빨라지고 이 부분의 온도도 높아진다)
6. 분자 사이의 거리가 열전달 속도에 영향을 줍니까? (분자 사이의 거리가 가까울수록 열전달이 빨라짐)
7. 분자 배열을 기억하십시오. 고체아, 액체와 기체. 어떤 신체에서 에너지 전달 과정이 더 빨리 일어날까요? (금속에서 더 빠르고 액체와 기체에서 더 빠름).

실험 시연을 보고 내 질문에 답할 준비를 하십시오.

질문:

1. 어느 판에서 열이 더 빨리 퍼지고 어느 판에서 더 천천히 퍼집니까?
2. 이 금속의 열전도율에 대해 결론을 내리십시오. (은과 구리의 경우 열전도율이 더 좋고 철의 경우 다소 나쁨)

이 경우 열 전달 중에는 신체 전달이 없습니다.

양모, 머리카락, 새 깃털, 종이, 코르크 및 기타 다공성 물체는 열전도율이 낮습니다. 이것은 이러한 물질의 섬유 사이에 공기가 포함되어 있기 때문입니다. 진공(공기가 없는 공간)은 열전도율이 가장 낮습니다.

주요내용을 적어보자 열전도율 특징:

    고체, 액체 및 기체;

    물질 자체는 용인되지 않습니다.

    체온의 균등화로 이어진다.

    다른 몸체 - 다른 열전도율

열전도 사례:

1. 눈은 다공성의 느슨한 물질이며 공기를 포함합니다. 따라서 눈은 열전도율이 낮고 지구, 겨울 작물, 과일 나무가 얼지 않도록 잘 보호합니다.
2. 주방 냄비받침은 열전도율이 낮은 재질로 되어 있습니다. 찻주전자의 손잡이, 팬은 열전도율이 낮은 재료로 만들어집니다. 이 모든 것이 뜨거운 물체를 만질 때 화상으로부터 손을 보호합니다.
3. 열전도율이 좋은 물질(금속)을 사용하여 몸체나 부품을 빠르게 가열합니다.

2. 대류

수수께끼를 맞춰보세요:

1) 창 아래를 봐 -
아코디언이 뻗어있다.
그러나 하모니카는 연주되지 않습니다.
그것은 우리 아파트를 따뜻하게합니다 ... (배터리)

2) 우리의 뚱뚱한 페도라
곧 먹는다.
하지만 당신이 가득 찼을 때
Fedora에서 - 따뜻함 ... (오븐)

배터리, 스토브, 난방용 라디에이터는 사람이 주거용 건물을 가열하거나 오히려 공기를 가열하는 데 사용됩니다. 이것은 다음 유형의 열 전달인 대류로 인해 발생합니다.

전달액체나 기체의 제트에 의한 에너지 전달이다.
주거용 건물에서 대류가 어떻게 발생하는지 설명하려고합시다.
배터리와 접촉하는 공기는 배터리에서 가열되고 팽창하는 동안 밀도는 차가운 공기의 밀도보다 작아집니다. 가벼운 따뜻한 공기는 아르키메데스 힘의 작용으로 위로 올라가고 무겁고 찬 공기는 아래로 가라앉습니다.
그런 다음 다시 차가운 공기가 배터리에 도달하고 가열되고 팽창하며 더 가벼워지고 아르키메데스 힘의 작용으로 상승합니다.
이 움직임으로 인해 실내 공기가 따뜻해집니다.

켜진 램프 위에 놓인 종이 바람개비가 회전하기 시작합니다.
어떻게 일어나는지 설명하려고? (램프에 가열하면 찬 공기가 따뜻해지며 스피너가 회전하는 동안 상승합니다).

액체도 같은 방식으로 가열됩니다. 물이 가열될 때 대류를 관찰하는 실험(과망간산칼륨 사용)을 살펴보세요.

열전도와 달리 대류는 물질의 이동을 포함하며 대류는 고체에서 발생하지 않습니다.

대류에는 두 가지 유형이 있습니다. 자연스러운그리고 강요된.
냄비에 액체를 가열하거나 실내 공기를 가열하는 것이 그 예입니다. 자연 대류. 그 발생을 위해서는 물질이 아래에서 가열되거나 위에서 냉각되어야 합니다. 정확히 왜? 우리가 위에서 가열하면 가열 된 물 층은 어디로 이동하고 차가운 층은 어디로 이동합니까? (답: 아무데도 없습니다. 가열된 층이 이미 맨 위에 있고 차가운 층이 아래에 남아 있기 때문입니다)
액체가 숟가락, 펌프 또는 팬으로 저어지면 강제 대류가 관찰됩니다.

대류 기능:

    액체와 기체에서 발생하며 고체 및 진공에서는 불가능합니다.

    물질 자체가 이전됩니다.

    물질은 아래에서 가열되어야 합니다.

대류 예:

1) 차갑고 따뜻한 바다와 해류,
2) 대기에서 수직 공기 이동으로 인해 구름이 형성됩니다.
3) 다양한 기술 장치의 액체 및 기체 냉각 또는 가열, 예를 들어 냉장고 등에서 엔진의 수냉식 제공
내부 연소.

3. 방사선

모두가 알고 있다태양은 지구의 주요 열원입니다. 지구는 지구로부터 1억 5000만km 떨어진 곳에 있다. 태양에서 지구로 열이 어떻게 전달됩니까?
지구와 태양 사이, 대기 외부의 모든 공간은 진공 상태입니다. 그리고 우리는 열전도와 대류가 진공에서 일어날 수 없다는 것을 압니다.
열은 어떻게 전달됩니까? 여기에서 또 다른 유형의 열 전달이 수행됩니다 - 복사.

방사능 전자파에 의해 에너지가 전달되는 열전달입니다.

이 경우 열이 진공을 통해 전달될 수 있다는 점에서 열전도 및 대류와 다릅니다.

방사선에 대한 비디오를 시청하십시오.

인체, 스토브, 전등 등 모든 신체는 에너지를 방출합니다.
체온이 높을수록 열복사.

신체는 에너지를 방출할 뿐만 아니라 흡수하기도 합니다.
또한 어두운 표면은 밝은 표면을 가진 물체보다 에너지를 더 잘 흡수하고 방출합니다.

방사선의 특징:

    모든 물질에서 발생합니다.

    체온이 높을수록 방사선이 더 강합니다.

    진공에서 일어난다.

    어두운 물체는 밝은 물체보다 방사선을 더 잘 흡수하고 더 잘 방출합니다.

신체 방사선 사용의 예:

로켓, 비행선, 풍선, 위성, 비행기의 표면은 태양에 의해 가열되지 않도록 은색 페인트로 칠해져 있습니다. 반대로 태양 에너지를 사용해야하는 경우 장치의 일부가 어두운 색으로 칠해집니다.
사람들은 겨울(검정, 파랑, 계피)에 어두운 옷을 입고 여름에 더 따뜻하고 가벼운(베이지, 흰색) 옷을 입습니다. 더러운 눈은 깨끗한 눈보다 맑은 날씨에 더 빨리 녹습니다. 어두운 표면을 가진 물체는 태양 복사를 더 잘 흡수하고 더 빨리 가열되기 때문입니다.

IV. 작업의 예에 대한 습득한 지식의 통합

게임 "시도, 설명".

여섯 가지 작업이 있는 경기장이 되기 전에 아무거나 선택할 수 있습니다. 모든 작업을 완료한 후 다음을 엽니다. 명언 TV 화면에서 매우 자주 발음하는 사람.

1. 벽의 두께가 같다면 겨울에 어느 집이 더 따뜻할까요?따뜻하게 목조 주택, 나무는 70%의 공기를 포함하고 벽돌은 20%를 포함하기 때문입니다. 공기는 열전도율이 좋지 않습니다. 최근에는 열전도율을 줄이기 위해 "다공성" 벽돌이 건축에 사용되었습니다.

2. 열원에서 소년에게 에너지가 어떻게 전달됩니까?난로 옆에 앉아 있는 소년에게 에너지는 주로 열전도에 의해 전달됩니다.

3. 열원에서 소년에게 에너지가 어떻게 전달됩니까?
모래 위에 누워 있는 소년에게 태양의 에너지는 복사에 의해 전달되고 모래로부터의 에너지는 열전도에 의해 전달됩니다.

4. 이 마차 중 부패하기 쉬운 제품을 운송하는 것은 무엇입니까? 왜요?부패하기 쉬운 제품은 페인트가 칠해진 마차로 운송됩니다. 화이트 색상, 그러한 차는 태양 광선에 의해 덜 가열되기 때문입니다.

5. 물새와 다른 동물들이 겨울에 얼지 않는 이유는 무엇입니까?
모피, 양모, 다운은 열전도율이 낮아(섬유 사이에 공기가 존재함) 동물의 몸이 몸에서 생성된 에너지를 저장하고 냉각으로부터 스스로를 보호할 수 있습니다.

6. 창틀이 이중으로 된 이유는 무엇입니까?
프레임 사이에는 열전도율이 낮고 열 손실을 방지하는 공기가 들어 있습니다.

"세상은 우리가 생각하는 것보다 더 흥미롭습니다.", Alexander Pushnoy, Galileo 프로그램.

V. 수업 요약

우리는 어떤 유형의 열 전달에 익숙합니까?
– 다음 상황에서 어떤 유형의 열 전달이 중요한 역할을 하는지 결정합니다.

a) 주전자의 물 가열(대류)
b) 사람이 불(방사선)로 몸을 따뜻하게 합니다.
c) 포함된 테이블 램프(방사선)에서 테이블 표면의 가열;
d) 끓는 물에 담근 금속 실린더를 가열(열전도).

VI. 숙제

§ 4, 5, 6, 예. 1(3), 예. 2(1), 예. 3(1) - 서면.

VII. 반사

수업이 끝나면 학생들에게 수업에 대해 토론하도록 초대합니다. 그들이 좋아하는 것, 바꾸고 싶은 것, 수업 참여를 평가합니다.

사람은 열전도율이 다르며 어떤 사람은 보풀처럼 따뜻하고 어떤 사람은 쇠처럼 열을 받습니다.

유리 세레즈킨

위의 문장에서 "또한"이라는 단어는 "열전도율"의 개념이 조건부로 사람에게만 적용됨을 보여줍니다. 하지만…

알고 계셨습니까? 모피 코트는 열을 가하지 않고 인체가 생성하는 열만 유지합니다.

이것은 인체가 비유적인 의미가 아니라 문자 그대로 열을 전도하는 능력이 있음을 의미합니다. 이것은 모두시입니다. 실제로 열전도율 측면에서 히터를 비교할 것입니다.

검색 엔진에 "히터의 열전도율"을 직접 입력했기 때문에 더 잘 알고 있습니다. 정확히 무엇을 알고 싶었습니까? 그리고 농담이 없다면 다른 재료가 사용될 때 매우 다르게 작동하기 때문에 이 개념에 대해 아는 것이 중요합니다. 중요한 것은 선택의 핵심은 아니지만 정확하게 수행하는 재료의 능력입니다. 열에너지. 잘못된 단열재를 선택하면 단순히 방의 열을 유지하는 기능을 수행하지 않습니다.

2단계: 이론 개념

에서 학교 과정물리학자들은 세 가지 유형의 열 전달이 있음을 기억할 것입니다.

  • 전달;
  • 방사능;
  • 열 전도성.

따라서 열전도율은 일종의 열 전달 또는 열 에너지 이동입니다. 그것은 신체의 내부 구조와 관련이 있습니다. 한 분자는 다른 분자로 에너지를 전달합니다. 이제 약간의 테스트를 하시겠습니까?

어떤 유형의 물질이 가장 많은 에너지를 전달(전달)합니까?

  • 단단한 몸?
  • 액체?
  • 가스?

맞습니다. 고체의 결정 격자는 무엇보다도 에너지를 전달합니다. 그들의 분자는 서로 더 가깝기 때문에 더 효과적으로 상호 작용할 수 있습니다. 가스는 열전도율이 가장 낮습니다. 그들의 분자는 서로 가장 멀리 떨어져 있습니다.


3단계: 히터가 될 수 있는 것

히터의 열전도율에 대한 대화를 계속합니다. 근처에 있는 모든 물체는 서로 온도를 동일하게 하는 경향이 있습니다. 집이나 아파트는 하나의 오브제로서 거리와 온도를 일치시키려고 합니다. 모든 건축 자재가 단열재가 될 수 있습니까? 아니. 예를 들어, 콘크리트는 열이 집에서 거리로 너무 빨리 흐르도록 하여 난방 장비가 실내에서 원하는 온도를 유지할 시간이 없습니다. 단열재의 열전도 계수는 다음 공식으로 계산됩니다.


여기서 W는 열유속이고 m2는 1켈빈의 온도 차이가 있는 단열 면적입니다(섭씨 1도와 동일). 콘크리트의 경우 이 계수는 1.5입니다. 이는 조건부로 섭씨 1도의 온도 차이가 있는 1제곱미터의 콘크리트가 초당 1.5와트의 열 에너지를 전달할 수 있음을 의미합니다. 그러나 계수가 0.023인 재료가 있습니다. 그러한 재료가 히터의 역할에 훨씬 더 적합하다는 것이 분명합니다. 두께가 중요합니까? 연극. 그러나 여기서 여전히 열전달 계수를 잊을 수 없습니다. 동일한 결과를 얻으려면 3.2m 두께의 콘크리트 벽 또는 0.1m 두께의 발포 플라스틱 시트가 필요합니다.콘크리트가 기술적으로 히터가 될 수 있지만 경제적으로 실현 가능하지 않다는 것은 분명합니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

단열재는 자체를 통해 가장 적은 양의 열 에너지를 전도하여 방을 나가는 것을 방지하고 동시에 가능한 한 비용이 적게 드는 재료라고 할 수 있습니다.


최고의 단열재는 공기입니다. 따라서 모든 단열재의 임무는 내부 공기의 대류 (이동)없이 고정 된 공극을 만드는 것입니다. 그래서 예를 들어 발포 플라스틱은 98%가 공기입니다. 가장 일반적인 단열재는 다음과 같습니다.

  • 스티로폼;
  • 압출 폴리스티렌 폼;
  • 미네랄 울;
  • 페노폴;
  • 페노이졸;
  • 거품 유리;
  • 폴리우레탄 폼(PPU);
  • 에코울(셀룰로오스);

위에 나열된 모든 재료의 단열 특성은 이러한 한계에 가깝습니다. 또한 고려할 가치가 있습니다. 재료의 밀도가 높을수록 자체적으로 에너지를 더 많이 전도합니다. 이론에서 기억하십니까? 분자가 가까울수록 열이 더 효율적으로 전도됩니다.

4단계: 비교합니다. 히터의 열전도율 표

표는 제조업체가 선언하고 GOST에 해당하는 열전도율 측면에서 히터를 비교한 것입니다.

열전도율 비교표 건축 자재, 히터로 간주되지 않는 것:

열 전달 속도는 한 분자에서 다른 분자로의 열 전달 속도만을 나타냅니다. 실생활에서이 지표는 그렇게 중요하지 않습니다. 그러나 벽의 열 계산 없이는 할 수 없습니다. 열전달 저항은 열전도율의 역수입니다. 우리는 열 흐름을 유지하는 재료(단열재)의 능력에 대해 이야기하고 있습니다. 열전달에 대한 저항을 계산하려면 두께를 열전도 계수로 나누어야 합니다. 아래 예는 180mm 두께의 빔으로 만들어진 벽의 열 저항 계산을 보여줍니다.


보시다시피, 그러한 벽의 열 저항은 1.5입니다. 충분한? 지역에 따라 다릅니다. 예제는 Krasnoyarsk에 대한 계산을 보여줍니다. 이 영역의 경우, 둘러싸는 구조물의 필수 저항 계수는 3.62로 설정됩니다. 답은 분명합니다. 훨씬 더 남쪽에 있는 키예프의 경우에도 이 수치는 2.04입니다.

열저항은 열전도율의 역수입니다.

이것은 능력을 의미합니다 목조 주택열 손실에 저항하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 온난화가 필요하며 이미 어떤 재료로 - 공식에 따라 계산하십시오.


5단계: 장착 규칙

위의 모든 지표는 DRY 재료에 대해 제공됩니다. 재료가 젖으면 적어도 절반의 특성을 잃거나 "걸레"로 변합니다. 따라서 단열재를 보호해야 합니다. 스티로폼은 습기가 많은 정면에서 가장 자주 단열되며 단열재는 석고 층으로 보호됩니다. 미네랄울에 방수막을 적용하여 수분의 침입을 방지합니다.


주의해야 할 또 다른 점은 바람 보호입니다. 히터는 다공성이 다릅니다. 예를 들어 발포 폴리스티렌 보드와 미네랄 울을 비교해 보겠습니다. 첫 번째 것이 단단해 보이면 두 번째 것이 모공이나 섬유질이 선명하게 보입니다. 따라서 바람이 부는 울타리에 미네랄울이나 에코울과 같은 섬유 단열재를 설치할 경우 방풍에 주의해야 합니다. 그렇지 않으면 단열재의 우수한 열 성능이 유용하지 않습니다.

결론

그래서 우리는 히터의 열전도율이 열에너지를 전달하는 능력이라고 논의했습니다. 단열재는 집의 난방 시스템에서 발생하는 열을 방출해서는 안됩니다. 모든 재료의 주요 임무는 내부에 공기를 유지하는 것입니다. 열전도율이 가장 낮은 기체입니다. 건물의 정확한 단열 계수를 찾기 위해 벽의 열 저항을 계산하는 것도 필요합니다. 이 주제에 대해 질문이 있으면 댓글에 남겨주세요.

단열재에 대한 세 가지 흥미로운 사실

  • 눈은 굴에 있는 곰에게 단열재 역할을 합니다.
  • 의류는 또한 단열재입니다. 우리 몸이 온도와 온도를 같게 하려고 할 때 우리는 그다지 편안하지 않습니다. 환경, 일반적인 36.6 대신 -30도가 될 수 있습니다.
  • 담요는 단열재입니다. 인체의 열이 빠져나가는 것을 허용하지 않습니다.

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