Specifik varmeledningsevne

I fysik er specifik varmeledningsevne eller specifik termisk konduktivitet, k, en stofegenskab, som indikerer stoffets evne til at lede varmeenergi.

Varmeledningsevne er defineret som mængden af varme, Q, overført per tidsenhed t over afstanden L, i retningen vinkelret på tværsnitsarealet A, under en temperaturforskel ΔT, under ligevægtsbetingelser.

varmeledningsevne = varmestrømshastighed × afstand / (tværsnitsareal × temperaturforskel)

SI-enheden for varmeledning er "Watt per meter Kelvin", W/(m·K) = watt per meter per grads temperaturforskel mellem de to temperaturer, dette er også kendt som λ-værdi (lambda værdi).

VarmeledningsevnetabelRediger

Varmeledningsevnetabel for nogle kendte stoffer, sorteret efter Varmeledningsevne (typisk værdi eller middelværdi):

Stof Varmeledningsevne
(W·m−1·K−1) (λ-værdi)
Temperatur
(K)
Temperatur
(°C)
Bemærkninger
Helium-II ~100.000[1] <2,2
Heat-pipe, heat-spreader >=5000[2] Virker kun i det temperaturinterval, som heat-pipen er dimensioneret til.
Kulstof: Ren syntetisk diamant 2000-2500
Kulstof: grafit(∥) 1950[1] I krystalgitterretning
Borarsenid 1300[3] Pt bedste opdagede legeringshalvleder.[4]
Kulstof: Diamant, uren (C+0,1%N) 1000[5][6] 273[5] 0 Type I (98,1% af Diamantædelsten)
Sølv, rent 406[6] - 429[5][7] (418[8]) 300[5][7] 27
Kobber, ren 385[6] - 401[7] (386[9] - 390[10]) 273[7]-373[7](293[10]) 0-100 (20)
Guld, ren 314[6] - 318[9][7] 273[7] - 373[7] 0-100
Aluminium, ren 205[6] - 237[10][7] (220[9]) 293[10][7] 20
Beryllium 218[11] 25
Wolfram 174[1]
Magnesium, magnium 156[11] 25
Iridium 147[11] 25
Molybdæn 138[11] 25
Zink 116[1]
Messing (Cu+(35-15)%Zn) 109[6][7] - 159[7] (151[9]) 296[7] 23
Cadmium 92[11] 25
Nikkel 90,7[1]
Natrium 84[11] 25
Jern, ren 71,8[9] - 80,4[7] (79,5[6] - 80,2[5]) 273[7]-373[7](300[5]) 0-100
Platin 71,6[1]
Tin 66,6[1]
Støbejern (Fe+(2-3,5)%C+(1-3)%Si) 55[9]
Bronze (Cu+11%Sn) 42[7] - 50[7] ((25%Sn)26[9]) 296[7] 23
Stål (Fe+(1,5-0,5)%C) 36[9] - 54[9] (50,2[6])
Bly, ren 34,7[6] - 35,3[7] (35[9]) 273[7] - 373[7] 0-100
Uran 27,6[1]
Monel 26[11] 25
Konstantan 22[11] 25
Titanium 21,9[1]
Rustfrit stål(Fe+18%Cr+8%Ni) 14[5] - 16,3[9][7] 273[5] - 296[7] 0-23
Kviksølv 8,34[1]
Plutonium 6,74[1]
Kulstof: grafit(⊥) 5,7[1] Vinkelret på krystalgitterretning
Granit (Si+14%Al+4%K+3%Na) 1,73[12] - 3,98[12] 70,18%SiO2
Kvarts 3[11] 25
Marmor 2,07[12] - 2,94[12] hovedsagelig CaCO3
Sandsten 1,83[12] - 2,90[12] ~95%-71%SiO2
Is 1,6[6] - 2,2[5] (2,1[10]) 273[5] (293[10]) 0-(20?)
Mørtel, cement 1,73[11] 25
Kulstof (amorf, kul) 1,7[11] 25
Sand 0,27[1] (0,35(tørt)-2,7(vandmættet)[11])
Kalksten 1,26[12] - 1,33[12] hovedsageligt CaCO3
Beton 0,8[6] - 1,28[10] 293[10] 20 ~61%-67%CaO
Porcelæn 1,05[11] 25
en:Fire brick (Molersten?) 1,04[11] 500
Pyrex-glas 1,005[11] 25
Mursten 0,18[1] (0,69-1,31[11]) (25)
Glas 0,8[6]−0,93[10]((96%SiO2)1,2-1,4)[7] 293[10][7] 20
Vand 0,6[6][10] 293[6][10] 20 (<3%Na+Mg+Ca)
Asfalt 0,15-0,52[1]
Fiberforstærket plast 0,23[7] - 0,7[7] (1,06[10]) 296[7] (293[10]) 23 10-40%GF eller CF
Jord 1-2[13] Ved vandindhold på 0,2 m3/m3. Varierer med vandindhold og vægtfylde: 0,2-2,8.
Epoxy 0,35[11] 25
HD Polymerer 0,33[7] - 0,52[7] 296[7] 23
Neopren 0,15-0,45[1]
Glycerol 0,29[10] 293[10] 20
Glimmer 0,26[1]
Teflon 0,25[1]
Paraffin-voks 0,25[11] 25
Akryl 0,2[11] 25
Olivenolie 0,17[11] 25
Brint 0,168[11] 25
Alkoholer eller Olier 0,1[10] - 0,21[10] 293[10] 20
Træ (+12% vand) 0,09091[8] - 0,21[8] (0,16[5] - 0,4[10]) (298[5] - 293[10]) 20-25 Varierer med træarten
Gummi (92%) 0,16[5] 303[5] 30
Helium 0,152[1] >4,2
Læder 0,14[11] 25
Træ (ovntør) 0,07692[8] - 0,17[8] (0,16[5] - 0,4[10]) (298[5] - 293[10]) 20-25 Ceder - Hickory
LD Polymerer 0,04[7] - 0,33[7] (0,16 - 0,25)[10] 296[7] (293)[10] 23 (20)
EPS/XPS skum (PS+Luft+CO2+CnH2n+x) 0,033[5][6] (0,1 - 0,13)[7] 98[5]-298[5] (296)[7] (-175)-25 (23)
Krydsfiner 0,11[1]
Sne, tør 0,11[6]
Silikoneolie 0,1[11] 25
Asbest 0,05-0,15[1]
Papir 0,04-0,09[1]
Tæppe 0,03-0,08[1]
Strå-isolation 0,05[1] (0,09[11]) (25)
savsmuld 0,06[11] 25
Zirkon 0,056[1]
Filt 0,06[1] (0,04[11]) (25)
Kork 0,04[6] - 0,07[10] 293[10] 20
Balsatræ 0,048[11] 25
Stenuld 0,045[11]

(Eksempel: Rockwool Flexibatts: 0,037 [14])

25
Glasuld 0,04[11] 25
bomuld 0,04[1]
Uld 0,03-0,04[1]
Fjer 0,034[1]
Kapok-isolation 0,034[11] 25
Helium-I 0,0307[1] 2,2<t<4,2
metan 0,03[11] 25
PUR skum 0,02-0,03[1]
PIR Thermo set skumisolering (Polyisocyanate) 0,022-0,03 10
Phenol Thermo set skumisolering 0,018-0,026 10
Luft (78%N+21%O+1%Ar) (1 atm) 0,024[6] – 0,0262[5] (0,025[10]) 273[6]-300[5](293[10]) 0-27 (20)
Oxygen (O2) (1 atm) 0,0238[6] 293[6] 20
Nitrogen (N2) (1 atm) 0,0234[6] – 0,026[5] 293[6] – 300[5] 20-27
Ammoniak 0,022[11] 25
Vanddamp 0,016-0,025[1] 273-373 0-100
Argon 0,016[11] 25
Siliciumbaseret aerogel 0,003[5] 98[5] – 298[5] (-175)-25
Mylar 0,15[15] checkes
Vakuum 0[1]

Kilder/referencerRediger

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag The Physics Hypertextbook: Conduction
  2. ^ EDN, October 17, 2006, Ultrathin heat spreader uses fluid core to cool processors, displays (Webside ikke længere tilgængelig) Citat: "...new heat spreader...1.44-mm-thick vaporization zone and boast a thermal conductivity of more than 5000W/mK, compared with 386W/mK for copper or 205W/mK for aluminum...", celsia, nanospreader technology Arkiveret 8. maj 2011 hos Wayback Machine
  3. ^ Kang, Joon Sang; Li, Man; Wu, Huan; Nguyen, Huuduy; Hu, Yongjie (2018). "Experimental observation of high thermal conductivity in boron arsenide". Science. 361 (6402): 575-578. Bibcode:2018Sci...361..575K. doi:10.1126/science.aat5522. PMID 29976798.
  4. ^ [July 22, 2022, MIT Discovers Semiconductor That Can Perform Far Better Than Silicon] Citat: "...high mobility to both electrons and holes, it has excellent thermal conductivity. It is the best semiconductor material ever found, and maybe the best possible one, according to the researchers...The earlier experiments demonstrated that the thermal conductivity of cubic boron arsenide is almost 10 times greater than that of silicon...Not only is the material’s thermal conductivity the best of any semiconductor, but the scientists also say it has the third-best thermal conductivity of any material — next to diamond and isotopically enriched cubic boron nitride..."
  5. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z "CRC handbook of chemistry and physics". Arkiveret fra originalen 24. juli 2017. Hentet 29. december 2006.
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Georgia State University - Hyperphysics
  7. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak GoodFellow
  8. ^ a b c d e "Physical Properties and Moisture Relations of Wood" (PDF). Arkiveret fra originalen (PDF) 13. februar 2007. Hentet 29. december 2006.
  9. ^ a b c d e f g h i j k Engineers Edge
  10. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac Hukseflux Thermal Sensors
  11. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag he Engineering Tool Box: Thermal Conductivity of some common Materials
  12. ^ a b c d e f g h Marble Institute
  13. ^ Soil Temperature Changes with Time and Depth: Theory, D.L. Nofziger
  14. ^ "Rockwool Flexibatts information". Arkiveret fra originalen 6. maj 2011. Hentet 2011-03-02.
  15. ^ http://usa.dupontteijinfilms.com/wp-content/uploads/2017/01/Mylar_Physical_Properties.pdf

Se ogsåRediger