РЕФЕРАТ
По физике
Теплопроводность строительных материалов
Выполнил:
Андреев Никита
Г.Бор
Актуальность: изучение современных достижений науки и техники в области теплообмена на экспериментальном уровне вызывает живой интерес в исследовании данной темы.
В зимнее время года возникает необходимо утеплять как самих себя, так и своё жильё, желательно используя современные достижения науки. Изучение этих достижений и определило выбор темы исследования.
Объект: исследования - процесс теплопередачи.
Цель: исследовать теплопроводность строительных материалов
Задачи:
1 Изучить теоретический материал по данному вопросу.
2. Экспериментально определить зависимость скорости теплопроводности от разности температур.
3 Научиться находить коэффициент теплопроводности.
3 Исследовать теплопроводность твердых тел.
4 Сделать выводы о полученных результатах.
Методы исследования: анализ, синтез, сравнение, обобщение; измерение температуры, времени с помощью термометра и часов.
Теплопроводность — способность материальных тел к переносу энергии (теплообмену) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела, осуществляемому хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.).Такойтеплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.
Теплопроводностью называется количественная характеристика способности тела проводить тепло. В сравнении тепловых цепей с электрическими это аналог проводимости.
Количественно способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количествутеплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В системе СИ единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).
Коэффициент теплопроводности равен количеству тепла, в килокалориях, проходящего через стену толщиной 1 м, площадью 1 кв.м. за 1 час при разности температур на двух противоположных поверхностях стен в 1 град.
Теплопроводность материала зависит от степени его пористости, характера пор, вида материала, влажности, объёмного веса и средней температуры.при которой присходит передача тепла. Упористых материалов тепловой поток проходит через их массу и через поры, наполненные воздухом. Теплопроводность воздуха очень низка (0,02), вследствие чего он оказывает большое термическое сопротивление прохождению теплового потока. Коэффициент теплопроводности сухих пористых материалов является промежуточной величиной между коэффициентами теплопроводности их вещества и воздуха. Чем больше пористость (т.е. чем меньше объёмный вес материала), тем меньше коэффициент теплопроводности.
Величина пор материала также оказывает влияние на коэффициент его теплопроводности. Мелкопористые материалы менее теплопроводны, чем крупнопористые. Материалы с замкнутыми порами имеют меньшую теплопроводность, чем материалы с сообщающимися порами. Это объясняется тем, что при крупных и сообщающихся порах в них возникает движение воздуха, сопровождающееся переносом тепла (конвекция) и повышением суммарного коэффициента теплопроводности.
В таблице 1 приведеныкоэффициенты теплопроводности теплоизоляционных материалов и для сравнения — коэффициенты теплопроводности некоторых других строительных материалов.
Таблица 1
| Материалы | Объёмный вес, кг/куб.м. | Коэффициент теплопроводности, ккал/м.час.град |
| Минеральная вата | 200 - 400 | 0,05 - 0,08 |
| Торфяные плиты | 0,08 | |
| Древесноволокнистые плиты | 0,07 | |
| Пробковые плиты | 0,04 | |
| Поропласты | 0,03 | |
| Асбозурит | 400 - 800 | 0,08 - 0,20 |
| Газостекло | 250 - 300 | 0,05 - 0,07 |
| Совелит | 350 - 500 | 0,08 - 0,10 |
| Гранит | 2,5 | |
| Кирпич | 0,7 | |
| Бетон | 2000 - 2400 | 1,10 - 1,30 |
Коэффициент теплопередачи показывает, какое количество теплоты переходит в единицу времени от более нагретого к менее нагретому теплоносителю через 1 м2теплообменной поверхности при разности температур между теплоносителями 1°К. Обычно выражается в Вт/(м2·К), в справочниках также может приводиться величина потока за один час. В строительстве получила распространение обратная величина — «коэффициент термического сопротивления».
Влажность способствует повышению теплопроводности: сырой материал имеет больший коэффициент теплопроводности и обладает худшими теплозащитными характеристиками по сравнению с сухим. Это вызвано тем, что при увлажнении материала его поры заполняются водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности (приблизительно в 20 раз больший, чем воздух). Чем больше влаги впитывает материал, тем выше становится его теплопроводность