Kõndige tuppa, kus leiate terasvarda ja puupulga, puudutage mõlemat ja leiate, et terasvarda tundub külmem. Esmalt põsepuna pole sellel mõtet, sest nii varda kui ka pulk on ühes ruumis, seega peavad nad olema samal temperatuuril. Kuid võtke arvesse kahe materjali soojusjuhtivust ja nähtus ei tundu nii salapärane. Teras juhib teie sõrmedest soojust umbes 500 korda kiiremini kui puit. Muide, kui panete lati ja hoiate päikese käes, märkate, et teras muutub puudutamiseks kiiresti liiga kuumaks puudutamiseks. Jällegi vastutab nende soojusjuhtivuse erinevus.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Terase soojusjuhtivus on 50,2 W / mK, puidul aga mitte rohkem kui 0,12 W / mK. Seetõttu tundub teras samal temperatuuril puidust külmem.
Sõrmed tõlgendavad kuumuse kadu külmana
Kui puudutate objekti, mis on madalamal temperatuuril kui teie sõrmed, tunneb ese külma, sest soojus läheb läbi sõrmede eseme poole, mitte sellepärast, et teie kehasse satuks külmust. Energiavoog on alati kuumemast objektist külmemasse. See kehtib isegi konditsioneeride kohta. Nad ei anna külma õhku. Selle asemel tõmbavad nad aurustumismähiste ümber ringlevast õhust soojust välja. Mida suurem on soojusülekande kiirus, seda külmem on objekt.
Igal materjalil on iseloomulik soojusjuhtivus
Materjalidel, millel on kõrge temperatuur, on kineetiline energia rohkem kui madalal oleval temperatuuril ja kui materjalid puutuvad kokku, kaotab keha kõrgemal temperatuuril energia kujul kuumus. Seda nimetatakse soojusjuhtivuseks ja selle toimumise kiirus on proportsionaalne ristlõike pindala ja temperatuuri erinevusega ning pöördvõrdeline materjali paksusega. See on proportsionaalne ka konstantiga, mida nimetatakse soojusjuhtivuseks (k), mis on iseloomulik igale materjalile.
Teadlased on enamiku igapäevaste materjalide soojusjuhtivuse mõõtnud ja tabelisse pannud. MKS-i mõõtesüsteemis väljendatakse neid vattides meeter-kraadise kelvinini kohta (W / mK). Leiate neid ka teistes ühikutes, näiteks Btu / (hr⋅ft2⋅F) (Briti termilised ühikud / tund-jala kraadi Fahrenheiti kohta).
Soojusjuhtivus on seotud elektrijuhtivusega. Enamik hästi soojust juhtivatest materjalidest juhivad ühtviisi hästi ka elektrit ning soojusisolaatorid on ka head elektriisolaatorid. Erandiks on teemant, mille soojusjuhtivus on kõrgem kui ühelgi metallil, kuid tiheda võre struktuuri tõttu ei juhi see elektrit.
Terase ja puidu soojusjuhtivus
Terase soojusjuhtivus on 50,2 W / mK ja puidu jaoks vahemikus 0,12 kuni 0,04 W / mK, sõltuvalt puiduliigist, samuti selle tihedusest ja niiskusesisaldusest. Isegi kõige soojusjuhtivam puupulk kannab soojust umbes 500 korda aeglasemalt kui teras. See aeglane soojusülekande kiirus muudab puidu heaks soojusisolaatoriks, sealsamas isoleeriva tellisega ning võrreldav kivivilla ja klaaskiust isolatsiooniga.