Термическая эффузия

редактировать

В термодинамике, термическая эффузия, тепловая инерция или термочувствительность материала де оштрафован как квадратный корень из произведения теплопроводности материала и его объемной теплоемкости.

e = (λ ρ cp) {\ displaystyle e = {\ sqrt {\ left (\ lambda \ rho c _ {\ text {p}} \ right)}}}

{\ displaystyle e = {\ sqrt {\ left (\ lambda \ rho c _ {\ text {p }} \ right)}}}

Датчик термической эффузии, обычно используемый при прямом измерении материалов.

Здесь $λ {\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ - теплопроводность, $ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ - плотность и $cp {\ displaystyle c _ {\ text {p}}}$ ${\ displaystyle c _ {\ text {p}}}$ - удельная теплоемкость. Произведение $ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ и $c p {\ displaystyle c _ {\ text {p}}}$ ${\ displaystyle c _ {\ text {p}}}$ известно как объемная теплоемкость.

Тепловая эффузия материала - это мера его способности обмениваться тепловой энергией с окружающей средой.

Если два полубесконечных тела изначально имеют температуры $T 1 {\ displaystyle T_ {1}}$ $T_ {1}$ и $T 2 {\ displaystyle T_ {2}}$ $T_ {2}$ приведены в идеальный тепловой контакт, температура на контактной поверхности $T m {\ displaystyle T_ {m}}$ $T_ {m}$ будет выражена их относительной эффузивностью.

T m = T 1 + (T 2 - T 1) e 2 e 2 + e 1 = e 1 T 1 + e 2 T 2 e 1 + e 2 {\ displaystyle T_ {m} = T_ {1} + \ left (T_ { 2} -T_ {1} \ right) {\ frac {e_ {2}} {e_ {2} + e_ {1}}} = {\ frac {e_ {1} T_ {1} + e_ {2} T_ {2}} {e_ {1} + e_ {2}}}}

{\ displaystyle T_ {m} = T_ {1} + \ left (T_ {2} -T_ {1} \ right) {\ frac {e_ {2}} {e_ {2} + e_ {1}}} = {\ frac {e_ {1} T_ {1} + e_ {2} T_ {2}} {e_ {1} + e_ {2}}}}

Это выражение действительно для полубесконечных тел в идеальном тепловом контакте. Это также хорошее первое предположение о начальной температуре контакта для конечных тел.

Прямое измерение термической эффузии может быть выполнено с использованием специальных датчиков, как показано на рисунке.

Содержание

1 Температурная эффективность и тепловая эффективность
2 Области применения
3 См. Также
4 Ссылки
5 Внешние ссылки

Температурная эффективность и тепловая эффективность

" Термический эффузанс »- это новый термин, появившийся в результате некоторых дискуссий в ASTM, в ходе которых конкретный исследователь из Великобритании определил, что он не принимает общепринятый термин термический эффузия, и изобрел свой собственный термин« термический излияние ». Он различает разницу следующим образом: «Тепловая эффузия материала - это мера его способности обмениваться тепловой энергией с окружающей средой. Хотя количество термической эффузии может быть выражено в терминах объемных свойств e = √k ∙ ρ ∙ Cρ при измерении., это не измеряется с точки зрения объемных свойств ". Учитывая логику этого аргумента, то же самое можно сказать и о других свойствах теплопередачи, таких как теплопроводность. Это различие учитывается при понимании того, что при измерении нетвердого объемного материала значения обычно описываются как «эффективная» термическая эффузия и «эффективная» теплопроводность.

Приложения

Одно из применений термической эффузии - это квазикачественное измерение ощущения прохлады или тепла материалов на текстиле и тканях. Когда текстиль или ткань измеряют с поверхности с коротким временем испытания любым переходным методом или инструментом, измеренная эффузия включает различные механизмы теплопередачи, включая проводимость, конвекцию и излучение, а также контактное сопротивление между датчиком и образцом.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

«Теплообмен». HyperPhysics.