Ključna razlika med toplotno prevodnostjo in koeficientom toplotnega prehoda je, da je toplotna prevodnost povezana s prostorsko molekularno difuzijo toplote po tekočini, medtem ko je koeficient toplotnega prehoda konstanta sorazmernosti med dovedeno toploto in termodinamično gonilno silo toplotnega toka skozi enoto površine.
Toplotna prevodnost je sposobnost določenega materiala, da prevaja toploto skozi sebe. Koeficient toplotnega prehoda pa je konstanta sorazmernosti med toplotnim tokom in termodinamično gonilno silo za pretok toplote.
Kaj je toplotna prevodnost?
Toplotno prevodnost lahko opišemo kot sposobnost določenega materiala, da prevaja toploto skozi sebe. Ta izraz lahko označimo na tri načine: k, λ ali κ. Na splošno ima material z visoko toplotno prevodnostjo visoko stopnjo prenosa toplote. Na primer, kovine imajo običajno visoko toplotno prevodnost in so zelo učinkovite pri prevajanju toplote. Nasprotno imajo izolacijski materiali, kot je stiropor, nizko toplotno prevodnost in nizko stopnjo prenosa toplote. Zato lahko uporabimo materiale z visoko toplotno prevodnostjo v aplikacijah hladilnega telesa in materiale z nizko toplotno prevodnostjo v aplikacijah toplotne izolacije. Poleg tega je »toplotna upornost« recipročna vrednost toplotne prevodnosti.
Matematično lahko izrazimo toplotno prevodnost kot q=-k∇T, kjer je q toplotni tok, k toplotna prevodnost in ∇T temperaturni gradient. To imenujemo "Fourierjev zakon toplotne prevodnosti."
Toplotno prevodnost lahko definiramo kot prenos energije zaradi naključnega gibanja molekul čez temperaturni gradient. Ta izraz lahko ločimo od prenosa energije s konvekcijo in molekularnega dela, ker ne vključuje nobenih mikroskopskih tokov ali notranjih napetosti, ki bi opravljale delo.
Ko upoštevamo merske enote za toplotno prevodnost, so enote SI »vati na meter-Kelvin« ali W/m. K. Vendar pa lahko v imperialnih enotah merimo toplotno prevodnost v BTU/(h.ft.°F). BTU je britanska toplotna enota, kjer je h čas v urah, ft razdalja v stopalih in F temperatura v Fahrenheitih. Poleg tega obstajata dva glavna načina za merjenje toplotne prevodnosti materiala: stacionarna in prehodna metoda.
Kaj je koeficient toplotnega prehoda?
Koeficient toplotnega prehoda je konstanta sorazmernosti med toplotnim tokom in termodinamično gonilno silo za tok toplote. V termodinamiki je znan tudi kot koeficient filma ali učinkovitost filma. Običajno je celotna stopnja prenosa toplote za nekatere sisteme izražena kot skupna prevodnost ali koeficient prenosa toplote, ki je označen z U.
Koeficient prehoda toplote je uporaben pri izračunu prenosa toplote s konvekcijo ali faznim prehodom med tekočino in trdno snovjo. Ko upoštevamo enote SI, ima koeficient toplotne prehodnosti enote W/(m2K) (vati na kvadratni meter Kelvin).
Poleg tega lahko koeficient toplotne prehodnosti opišemo kot recipročno vrednost toplotne izolacije. Koeficient toplotne prehodnosti lahko uporabimo za gradbene materiale in za izolacijo oblačil.
Kakšna je razlika med toplotno prevodnostjo in koeficientom prehoda toplote?
Toplotna prevodnost in koeficient prehoda toplote sta pomembna pojma v fizikalni kemiji. Ključna razlika med toplotno prevodnostjo in koeficientom toplotnega prehoda je, da je toplotna prevodnost povezana s prostorsko molekularno difuzijo toplote po tekočini, medtem ko je koeficient toplotnega prehoda konstanta sorazmernosti med dovedeno toploto in termodinamično gonilno silo toplotnega toka skozi enota površine.
Naslednja tabela povzema razliko med toplotno prevodnostjo in koeficientom prehoda toplote.
Povzetek – Toplotna prevodnost v primerjavi s koeficientom prehoda toplote
Ključna razlika med toplotno prevodnostjo in koeficientom toplotnega prehoda je, da je toplotna prevodnost povezana s prostorsko molekularno difuzijo toplote po tekočini, medtem ko je koeficient toplotnega prehoda konstanta sorazmernosti med dovedeno toploto in termodinamično gonilno silo toplotnega toka skozi enoto površine.
