Таблица теплопроводности материалов - это онлайн-справочник, который предоставляет доступ к обширной базе данных, содержащей более 250 различных материалов с их теплофизическими характеристиками. Вы можете быстро найти нужную информацию, отсортировать данные по любому параметру и сравнить показатели различных материалов в одном месте. Этот ресурс незаменим для проектировщиков, инженеров, строителей и студентов, работающих с теплотехническими расчетами.
Для поиска конкретного материала воспользуйтесь строкой поиска в верхней части таблицы. Просто начните вводить название материала, и система автоматически отфильтрует список. Если вам нужно упорядочить материалы по определенному параметру, нажмите на заголовок любого столбца - это позволит отсортировать данные по возрастанию или убыванию. Для сравнения характеристик нескольких материалов обратите внимание на цветовое кодирование: теплопроводность выделена оранжевым цветом, плотность - коричневым, а теплоемкость - зеленым. Это визуальное разделение помогает быстро ориентироваться в данных и находить нужную информацию.
Теплопроводность и теплоемкость материалов
Справочная таблица
| Материал | Плотность, кг/м³ | Теплопроводность, Вт/(м×°C) | Теплоемкость, Дж/(кг×°C) |
|---|
Понятие теплопроводности и теплоемкости материалов
Теплопроводность представляет собой физическую величину, характеризующую способность материала проводить тепло. Она измеряется в ваттах на метр-кельвин (Вт/(м·K)) и показывает, какое количество тепла проходит через единицу площади материала за единицу времени при разности температур в один градус. Высокая теплопроводность характерна для металлов, которые эффективно передают тепло, в то время как низкая теплопроводность свойственна теплоизоляционным материалам, препятствующим теплопередаче.
Для численного измерения теплопроводности используется коэффициент теплопроводности λ. Чем он выше, тем выше способность материала передавать тепло. Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м²×К). Он показывает, какое количество тепла проходит за 1 час через 1 м² материала толщиной 1 метр при разности температур в 1 градус. Например, значение коэффициента теплопроводности бетона 0,7 Вт/(м²×К) значит, что за 1 час через 1 м² бетона толщиной 1 метр при разности температур в 1° пройдет 0,7 Вт тепловой энергии.
Формула коэффициента теплопроводности λ = (Q/t)×(d/SΔT), где λ - коэффициент теплопроводности, Q - количество тепла, протекающего через тело, t - время, d - толщина перегородки, S - площадь поперечного сечения, ΔT - разность температур.
В строительстве теплопроводность является ключевым параметром при выборе материалов для ограждающих конструкций. От этого показателя напрямую зависят теплопотери здания и, следовательно, расходы на отопление. Материалы с низкой теплопроводностью, такие как минеральная вата, пенополистирол или пенополиуретан, используются для утепления стен, кровли и перекрытий. Правильный подбор материалов на основе их теплопроводности позволяет создавать энергоэффективные здания с комфортным микроклиматом.
На теплопроводность материалов влияет множество факторов, включая плотность, пористость, влажность и температуру. С увеличением плотности материала обычно возрастает и его теплопроводность, так как уменьшается количество воздушных пор, которые являются хорошим теплоизолятором. Влажность значительно ухудшает теплоизоляционные свойства, поскольку вода имеет теплопроводность в 20-25 раз выше, чем воздух. Температурные условия также изменяют теплопроводность - для большинства материалов она увеличивается с ростом температуры.
Теплоемкость - это физическая величина, определяющая количество тепла, которое необходимо сообщить материалу для повышения его температуры на один градус. Удельная теплоемкость измеряется в джоулях на килограмм-кельвин (Дж/(кг·K)) и показывает, насколько эффективно материал аккумулирует тепловую энергию. Материалы с высокой теплоемкостью, такие как вода, бетон или кирпич, медленно нагреваются и медленно остывают, что способствует стабилизации температурного режима в помещениях. Формула теплоемкости c = Q/mΔT, где c - удельная теплоемкость вещества, Q - количество теплоты, переданное веществу (в джоулях или калориях), m - масса вещества (в килограммах или граммах), ΔT - изменение температуры вещества (в градусах Цельсия или Кельвина).
Теплоемкость строительных материалов напрямую влияет на тепловую инерцию здания - его способность сохранять стабильную температуру при колебаниях наружной температуры. Конструкции из материалов с высокой теплоемкостью (железобетон, кирпичная кладка, природный камень) аккумулируют тепло в течение дня и постепенно отдают его ночью. Это свойство особенно ценно в регионах со значительными суточными перепадами температур, так как позволяет снизить нагрузку на системы отопления и кондиционирования.
Теплопроводность и теплоемкость являются взаимосвязанными, но различными по физической природе характеристиками материалов. Теплопроводность определяет скорость передачи тепла через материал, тогда как теплоемкость характеризует его способность накапливать тепловую энергию. Например, металлы обладают высокой теплопроводностью, но относительно низкой теплоемкостью, в то время как вода имеет умеренную теплопроводность, но очень высокую теплоемкость. Оптимальный подбор материалов требует учета обоих параметров.
Знание теплофизических свойств материалов позволяет проектировщикам создавать эффективные строительные конструкции, отвечающие требованиям энергосбережения. При расчете ограждающих конструкций учитывается как теплопроводность материалов (для определения необходимой толщины утепления), так и их теплоемкость (для оценки тепловой инерции здания). Эти расчеты являются основой для проектирования пассивных домов, энергоэффективных зданий и систем аккумуляции тепловой энергии.