Температуропроводность

Температуропрово́дность (коэффицие́нт температуропрово́дности) — физическая величина характеризующая скорость выравнивания температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к удельной теплоёмкости при постоянном давлении.

В СИ измеряется в м²/с.

Обычно обозначается греческой буквой :

где  — температуропроводность;
 — теплопроводность;
 — изобарная удельная теплоёмкость;
 — плотность.

Температуропроводность входит как коэффициент в дифференциальное уравнение распространения теплоты в телах:

 — функция источников тепла, или, то же самое уравнение, записанное в декартовых координатах:

Температуропроводность и теплопроводность являются двумя из наиболее важных параметров веществ и материалов, поскольку они описывают процессы переноса теплоты и изменение температуры в них.

Величина коэффициента температуропроводности зависит от природы вещества. Жидкости и газы обладают сравнительно малой температуропроводностью. Металлы, напротив, имеют бо́льший коэффициент температуропроводности.

Температуропроводность некоторых веществ и материалов

Материал Температуропроводность

(м²/с)× 10^6

Воздух (300 K) 19
Al-10Si-Mn-Mg
(Silafont 36) при 20 °C
74,2 
Al-5Mg-2Si-Mn
(Magsimal-59) при 20 °C
44,0
Этиловый спирт 0,07
Алюминий 84,18
Оксид алюминия 12,0
Сплав алюминия 6061-T6 64
Аргон (23°С, 1 атм) 22
Кирпич саманный 0,27
Кирпич
керамический
0,52
Углерод (композит) (25 °C) 216,5
Медь (25 °C) 111
Стекло оконное 0,34
Золото 127
Гелий (23°С, 100 кПа) 190
Водород (23°С, 100 кПа) 160
Инконель 600 (25 °C) 3,428
Железо 23
Молибден (99,95 %) (25 °C) 54,3
Азот (23°С, 100 кПа) 22
Нейлон 0,09
Моторное масло (100 °C) 0,0738
Парафин (25 °C) 0,081
Поликарбонат (25 °C) 0,144
Полипропилен (25 °C) 0,096
PTFE (фторопласт) (25 °C) 0,124
ПВХ (поливинилхлорид) 0,08
Пиролитический графит,
перпендикулярно слоям
3,6
Пиролитический графит,
параллельно слоям
1220
Кварц 1,4
Резина 8,9 — 13
Песчаник 1,12-1,19
Si3N4
(нитрид кремния) (26 °C)
9,142
Si3N4
с углеродными
нанотрубками (26 °C)
8,605
Кремний 88
Диоксид кремния (кварц) 0,83
Серебро (99.9 %) 165,63
Сталь, 1 % углерода 11,72
Нержавеющая сталь
304A (27 °C)
4,2
Нержавеющая сталь
310 (25 °C)
3,352
Олово 40
Вода (25 °C) 0,143
Водяной пар (1 атм, 400 K) 23,38
Дерево (сосна) 0,082

Литература

Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. М.: Энергия 1969

Сивухин Д. В. Термодинамика и молекулярная физика (Общий курс физики; Том II). М.: Наука, 1990.

Ссылки

Thermal Diffusivity, Specific Heat, and Thermal Conductivity of Aluminum Oxide and Pyroceram 9060 (англ.). Center for Advanced Life Cycle Engineering. Дата обращения: 1 июня 2011. Архивировано из оригинала 13 августа 2011 года.