Наименьшая теплопроводность у какого вещества

Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)

Опубликовано 21.01.2013 автором admin

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

Коэффициент теплопроводности других материалов

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

(ρ_a=576кг/м³, ρ_п=400кг/м³,λ, Вт/(м•К))

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

Температура и тепловое равновесие — Гипермаркет знаний. Какие виды теплопередачи вы знаете

Внутренняя энергия, как и всякий, иной вид энергии, может передаваться от одного тела к другому. Мы уже рассмотрели один из примеров такой передачи - передачу энергии от горячей воды к холодной ложке. Такой вид теплопередачи называется: теплопроводностью.

Теплопроводность можно наблюдать на следующем опыте. Закрепляют один конец толстой медной проволоки в штативе, а к проволоке прикрепляют воском несколько гвоздиков (рис. 183). При нагревании свободного конца проволоки в пламени спиртовки воск плавится, и гвоздики постепенно отпадают от проволоки. Сначала отпадут те, которые расположены ближе к пламени, затем по очереди все остальные.

Как происходит передача энергии по проволоке?

Сначала горячее пламя вызывает усиление колебательного движения частиц металла в одном конце проволоки и температура его повышается. Потом это усиление движения передается соседним частицам, и скорость их колебаний также увеличивается, т. е. повышается температура следующей части проволоки . Затем увеличивается скорость колебания следующих частиц и т. д. При этом очень важно заметить, что при теплопроводности само вещество не перемещается от одного конца тела к другому.

Различные вещества имеют разную теплопроводность. В этом можно убедиться на опыте, в котором энергия передается по стержням из разных металлов (рис. 184). И из жизненного опыта мы знаем, что одни вещества имеют большую теплопроводность, чем другие. Железный гвоздь, например, нельзя долго нагревать, держа в руке, а горящую спичку можно держать до тех пор, пока пламя не коснется руки.

Большую теплопроводность имеют металлы, особенно серебро и медь.

У жидкостей, за исключением расплавленных металлов, например ртути, теплопроводность невелика. У газов теплопроводность еще меньше. Ведь молекулы их находятся далеко друг от друга и передача движения от одной молекулы к другой затруднена.

Шерсть, пух, мех и другие пористые тела между своими волокнами содержат воздух и поэтому обладают плохой теплопроводностью. Вот почему шерсть, мех, пух защищают животных от охлаждения . Защищает животных от охлаждения и жировой слой, который имеется у водоплавающих птиц, у китов, моржей, тюленей.

Самую малую теплопроводность имеет вакуум - сильно разреженный газ. Объясняется это тем, что теплопроводность, т. е. перенос энергии от одной части тела к другой, осуществляют молекулы или другие частицы, - следовательно, там, где нет частиц, теплопроводность осуществляться не может.

Вещества с малой теплопроводностью применяют там, где необходимо сохранять энергию. Например, кирпичные стены помогают сохранять внутреннюю энергию в помещении. Можно предохранить тела, и от нагревания, например лед в погребе сохраняют, обкладывая погреб соломой, опилками и землей, которые обладают плохой теплопроводностью.

Вопросы. 1. На каком опыте можно наблюдать передачу внутренней энергии твердым телом? 2. Как происходит передача энергии по металлической проволоке? 3. Какие вещества имеют наибольшую и наименьшую теплопроводность? Где их применяют?

Упражнения. 1. Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые хлеба от вымерзания? 2. Объясните, почему солома, сено, сухие листья обладают плохой теплопроводностью. 3. Подсчитано, что теплопроводность сосновых досок в 3,7 раза больше, чем сосновых опилок, теплопроводность льда в 21,6 раза больше, чем свежевыпавшего снега (снег состоит из мелких кристалликов льда). Чем объяснить такую разницу? 4. Почему выражение «шуба греет» неверно? 5. Ножницы и карандаши, лежащие на столе, имеют одинаковую температуру. Почему же на ощупь ножницы кажутся холоднее? 6. Объясните, каким образом мех, пух, перья на теле животных, а также одежда человека защищают от холода.

В предыдущем параграфе мы выяснили, что при опускании металлической спицы в стакан с горячей водой очень скоро конец спицы становился тоже горячим. Следовательно, внутренняя энергия, как и любой вид энергии, может быть передана от одних тел к другим. Внутренняя энергия может передаваться и от одной части тела к другой. Так, например, если один конец гвоздя нагреть в пламени, то другой его конец, находящийся в руке, постепенно нагреется и будет жечь руку.

Явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте называется теплопроводностью.

Изучим это явление, проделав ряд опытов с твёрдыми телами, жидкостью и газом.

Внесём в огонь конец деревянной палки. Он воспламенится. Другой конец палки, находящийся снаружи, будет холодным. Значит, дерево обладает плохой теплопроводностью .

Поднесём к пламени спиртовки конец тонкой стеклянной палочки. Через некоторое время он нагреется, другой же конец останется холодным. Следовательно, и стекло имеет плохую теплопроводность.

Если же мы будем нагревать в пламени конец металлического стержня, то очень скоро весь стержень сильно нагреется. Удержать его в руках мы уже не сможем.

Значит, металлы хорошо проводят тепло, т. е. имеют большую теплопроводность . Наибольшей теплопроводностью обладают серебро и медь.

Рассмотрим передачу тепла от одной части твёрдого тела к другой на следующем опыте.

Закрепим один конец толстой медной проволоки в штативе. К проволоке прикрепим воском несколько гвоздиков. При нагревании свободного конца проволоки в пламени спиртовки воск будет таять. Гвоздики начнут постепенно отваливаться (рис. 5). Сначала отпадут те, которые расположены ближе к пламени, затем по очереди все остальные.

Рис. 5. Передача тепла от одной части твёрдого тела к другой

Выясним, как происходит передача энергии по проволоке. Скорость колебательного движения частиц металла увеличивается в той части проволоки, которая ближе расположена к пламени. Поскольку частицы постоянно взаимодействуют друг с другом, то увеличивается скорость движения соседних частиц. Начинает повышаться температура следующей части проволоки и т. д.

Следует помнить, что при теплопроводности не происходит переноса вещества от одного конца тела к другому.

Рассмотрим теперь теплопроводность жидкостей. Возьмём пробирку с водой и станем нагревать её верхнюю часть. Вода у поверхности скоро закипит, а у дна пробирки за это время она только нагреется (рис. 6). Значит, у жидкостей теплопроводность невелика, за исключением ртути и расплавленных металлов.

Рис. 6. Теплопроводность жидкости

Это объясняется тем, что в жидкостях молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга, чем в твёрдых телах.

Исследуем теплопроводность газов. Сухую пробирку наденем на палец и нагреем в пламени спиртовки донышком вверх (рис. 7). Палец при этом долго не почувствует тепла.

Рис. 7. Теплопроводность газа

Это связано с тем, что расстояние между молекулами газа ещё больше, чем у жидкостей и твёрдых тел. Следовательно, теплопроводность у газов ещё меньше.

Итак, теплопроводность у различных веществ различна .

Опыт, изображённый на рисунке 8, показывает, что теплопроводность у различных металлов неодинакова.

Рис. 8. Теплопроводность разных металлов

Плохой теплопроводностью обладают шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (освобождённое от воздуха пространство). Объясняется это тем, что теплопроводность - это перенос энергии от одной части тела к другой, который происходит при взаимодействии молекул или других частиц. В пространстве, где нет частиц, теплопроводность осуществляться не может.

Если возникает необходимость предохранить тело от охлаждения или нагревания, то применяют вещества с малой теплопроводностью. Так, для кастрюль, сковородок ручки изготавливают из пластмассы. Дома строят из брёвен или кирпича, обладающих плохой теплопроводностью, а значит, предохраняющих помещения от охлаждения.

Вопросы

1. Как происходит передача энергии по металлической проволоке?
2. Объясните опыт (см. рис. 8), показывающий, что теплопроводность меди больше, чем теплопроводность стали.
3. Какие вещества имеют наибольшую и наименьшую теплопроводность? Где их применяют?
4. Почему мех, пух, перья на теле животных и птиц, а также одежда человека защищают от холода?

Упражнение 3

1. Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые хлеба от вымерзания?
2. Подсчитано, что теплопроводность сосновых досок в 3,7 раза больше, чем сосновых опилок. Чем объяснить такую разницу?
3. Почему вода не замерзает под толстым слоем льда?
4. Почему выражение «шуба греет» неверно?

Задание

Возьмите чашку с горячей водой и одновременно опустите в воду металлическую и деревянную ложки. Какая из ложек быстрее нагреется? Каким способом осуществляется теплообмен между водой и ложками? Как изменяется внутренняя энергия воды и ложек?

, 10 класс
Тема: « Температура и тепловое равновесие »

Тепловые явления

Какие виды теплопередачи вы знаете?

Конвекция;

Теплопроводность;

Излучение.

Что такое теплопроводность?

Ответ: перенос тепла при взаимодействии частиц.

Какие вещества имеют наибольшую и наименьшую теплопроводность?

Ответ: наибольшая – у металлов, наименьшая – у газов.

В чем состоит явление конвекции?

Ответ: перенос тепла потоками жидкости или газа.

Чем объясняется конвекция?

Ответ: движение потоков тёплого газа и жидкости объясняется архимедовой силой.

Какие виды конвекции вы знаете?

Ответ: естественная и вынужденная.

Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется...

количеством теплоты.

1. Что такое удаленная теплоемкость вещества?

– величина, показывающая, какое количество теплоты требуется для изменения температуры вещества массой 1 кг на 1 0С.

2. У разных веществ удельная теплоёмкость…

3. У веществ в разных агрегатных состояниях (лёд, вода, пар) удельная теплоёмкость…

Задача. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания медной детали массой 2кг для изменения его температуры на 100 0С.

Скачать презентацию можно кликнув на текст Скачать презентацию и установив программу Microsoft PowerPoint.

Прислано учителем Мирошниченко.

[Решено] какое из следующих веществ имеет наименьшую терма

1. Water
2. Air
3. Mercury
4. Латунь

Вариант 2: AIR

БЕСПЛАТНЫЙ

Электрические расходы и закон Кулона (Основной)

. 77,4 тыс. пользователей

10 вопросов

10 баллов

10 минут

КОНЦЕПЦИЯ :

• Теплопроводность: это способность материала проводить тепло, и она измеряется теплопроводностью.
• Теплопроводность — это свойство материала. Это зависит только от материала.
• Обозначается буквой К, а единицей СИ является (Вт/м-К).

ПОЯСНЕНИЕ :

• Как объяснялось выше, теплопроводность материала является мерой способности материала проводить тепло.
• Высокое значение теплопроводности указывает на то, что материал является хорошим проводником тепла, а низкое значение указывает на то, что материал является плохим проводником тепла или изолятором.
• А в нашем случае Латунь и Ртуть являются металлами, следовательно, они имеют высокое значение проводимости, тогда как воздух имеет наименьшее значение

           i.e., K _air <  K _water  < K _mercury  < K _brass  

Hence option 2 is correct among all

Additional Information

Коэффициенты теплопроводности некоторых распространенных материалов при комнатной температуре даны как:

Поделиться в WhatsApp

Последние обновления Airforce Group X

Последнее обновление: 11 ноября 2022 г.

Предварительный список IAF Group X, опубликованный для приема на 01/2022. Индийские ВВС (IAF) также опубликовали официальное уведомление для IAF Group X (01/2023) 7 ноября 2022 года.  Отбор кандидатов будет зависеть от трех этапов: этапа 1 (письменный онлайн-тест), этапа 2. (DV, тест физической подготовки, тест на адаптацию I и II) и Фаза 3 (медицинское обследование). Экзамен запланирован с 18 по 24 января 2023 года. Кандидаты, прошедшие все этапы процесса отбора, будут отобраны на должности группы X ВВС и получат зарплату в размере рупий. 30 000. Это одна из самых востребованных вакансий. Кандидаты могут проверить соответствие требованиям Airforce Group X здесь.

Предлагаемые экзамены

Самая низкая теплопроводность среди твердых материалов, аэрогель sio2

Изоляционные материалы нового поколения, аэрогель. В настоящее время признана самой низкой теплопроводностью среди твердых материалов. Он был занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый легкий твердый материал в мире. Аэрогели SiO2 являются наиболее широко используемыми материалами, которые имеют сверхлегкое качество и полупрозрачный цвет, известный как твердый дым, синий дым.

Аэрогель представляет собой гелевый материал с дисперсионной средой в виде газа. Внутренняя часть представляет собой сильно непрерывную сшитую трехмерную сетчатую нанополую структуру с большой удельной поверхностью (500-1300 м2 / г), низкой плотностью (30-150 кг / м3), высокой пористостью (85% -99%). малый средний размер пор (2-50нм), теплопроводность ниже температуры окружающего воздуха (0,01-0,02Вт/мК) и другие характеристики, в настоящее время признан самой низкой теплопроводностью твердого материала.

Производительность,

1. Легирование металлов для улучшения температурных характеристик

Аэрогели SiO2 используются при температуре ниже 650 ° C в течение длительного времени. При высокой температуре происходит спекание, что приводит к разрушению пористой структуры, нарушению работы изоляции. Добавление гетерогенных элементов (Cu, Al, Y и др.) в аэрогели SiO2 для подавления спекания аэрогелей SiO2 и значительного повышения термостойкости аэрогелей SiO2.

2. Армированный волокном, модифицированный для улучшения механических свойств

Аэрогель SiO2, армированный неорганическим керамическим волокном, не только может улучшить механические свойства, но также может улучшить свои характеристики изоляции при высоких температурах.

Модифицированные аэрозольные композиты могут улучшить механические свойства и термическую стабильность аэрозольных композитов, а также могут придать композитам хорошие волновые характеристики.

Стекловолокно представляет собой разновидность армированного волокна, которое обычно используется для улучшения аэрогелей SiO2. Однако ударная вязкость низкая, поэтому эффект очевиден, а эффект повышения прочности не очевиден.

Прочность органического волокна сильно влияет на модификацию ударной вязкости аэрогеля SiO2.

Нанометровый диаметр нановолокон сравним с диаметром аэрогелей SiO2, что позволяет улучшить свойства поверхности раздела композитов, чтобы получить желаемый эффект повышения ударной вязкости (углеродные нанотрубки, углеродные нановолокна)

3. Вторичный композит, усиленный SiO2 механические свойства аэрогелей

Аэрогель обычно изготавливают в виде гранул, а затем смешивают с другими материалами. Этот метод больше подходит для требований к производительности изоляции не высокие, высокие механические свойства областей применения.

4. Добавьте глушитель инфракрасного излучения (например, сажу, SiC, TiO2 и т. д.), чтобы улучшить адиабатические характеристики аэрогеля в высокотемпературной среде.

5. Используя трехмерную структуру различных текстильных волокнистых материалов в качестве основы композитного нанопористого аэрогеля, он становится гибкой матрицей адиабатических композитов аэрогеля для повышения комплексных характеристик композитов аэрогеля и уменьшения количества аэрогеля, тем самым снижая затраты.

Learn more

• Как установить доводчик на кухонный шкаф самостоятельно
• Ящик с колесами для инструментов
• Как избавиться от мошкары в цветах
• Норма расхода гипсовой штукатурки на 1м2 стены
• Септик дочиста
• Оттенок мокко
• Диван из паллетов
• Кипарисовик тедди
• Чем мыть посуду
• Расширители арок на квадроцикл
• Пяденица бабочка