Innehåll
- Fysisk enhet
- Beräkning av värmeöverföring
- Termisk ledningsförmåga i metaller
- Termisk ledningsförmåga i aluminium
- Termisk ledningsförmåga i koppar
Värmeledningsförmåga är ett materials förmåga att leda värme. Den ömsesidiga är termisk resistivitet, vilket är ett materials förmåga att isolera genom att inte leda värme. Bra ledare är dåliga isolatorer, och goda isolatorer är dåliga ledare. Aluminium och koppar har olika nivåer av värmeledningsförmåga.
Fysisk enhet
Värmeledningsförmågan mäts vanligtvis i watt per Kelvin per meter. I denna användning är "watt" en kraftenhet (dvs joules energi per sekund) och "Kelvin" är en temperaturenhet.
Beräkning av värmeöverföring
Om du har en stam av något material med en värmeledningsförmåga k, vars längd (i meter) är L, och vars yta i ändarna (i kvadratmeter) är A, och känner du till temperaturskillnaden T (i grader Kelvin) mellan i båda ändarna är det möjligt att förutsäga den mängd energi (i watt) som överförs genom staven genom att multiplicera K, T och A och dela med L.
Termisk ledningsförmåga i metaller
Metallernas värmeledningsförmåga är nära korrelerade med deras elektriska ledningsförmåga, eftersom värme också kan drivas av valenselektroner, som lätt rör sig i de flesta metaller. Metaller tenderar därför att ha en hög värmeledningsförmåga och är följaktligen inte goda isolatorer.
Termisk ledningsförmåga i aluminium
Ren aluminium har en värmeledningsförmåga på ca 235 watt per Kelvin per meter, medan de flesta aluminiumlegeringar har en väsentligt lägre värmeledningsförmåga från 120 till 180 watt per Kelvin per meter.
Termisk ledningsförmåga i koppar
Ren koppar har en värmeledningsförmåga väsentligt högre än aluminium, ca 400 watt per Kelvin per meter. Så det är klart det bästa valet för köksredskap. Den enda vanliga metallen med högre värmeledningsförmåga är silver, med ca 430 watt per Kelvin per meter, men silver är för dyrt att överväga i köksredskap.