เนื้อหา
- หน่วยทางกายภาพ
- การคำนวณการถ่ายเทความร้อน
- การนำความร้อนในโลหะ
- การนำความร้อนในอลูมิเนียม
- การนำความร้อนในทองแดง
การนำความร้อนคือความสามารถของวัสดุในการนำความร้อน ซึ่งกันและกันคือความต้านทานความร้อนซึ่งเป็นความสามารถของวัสดุที่จะแยกได้โดยไม่นำความร้อน ตัวนำที่ดีคือฉนวนที่ไม่ดีและฉนวนที่ดีนั้นเป็นตัวนำที่ไม่ดี อลูมิเนียมและทองแดงมีระดับการนำความร้อนแตกต่างกัน
หน่วยทางกายภาพ
ค่าการนำความร้อนมักจะวัดเป็นวัตต์ต่อเคลวินต่อเมตร ในการใช้งานนี้ "วัตต์" เป็นหน่วยของพลังงาน (เช่นจูลของพลังงานต่อวินาที) และ "เคลวิน" เป็นหน่วยของอุณหภูมิ
การคำนวณการถ่ายเทความร้อน
หากคุณมีก้านของวัสดุบางชนิดที่มีค่าการนำความร้อน k ซึ่งมีความยาว (เป็นเมตร) คือ L และพื้นที่ที่ปลาย (เป็นตารางเมตร) คือ A และคุณรู้หรือไม่ว่าความแตกต่างของอุณหภูมิ T (เป็นองศาเคลวิน) ระหว่าง ที่ปลายทั้งสองมีความเป็นไปได้ที่จะทำนายปริมาณพลังงาน (เป็นวัตต์) ที่ถูกถ่ายโอนผ่านแท่งโดยการคูณ K, T และ A และหารด้วย L
การนำความร้อนในโลหะ
ค่าการนำความร้อนของโลหะมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับค่าการนำไฟฟ้าเนื่องจากความร้อนยังสามารถขับเคลื่อนด้วยวาเลนซ์อิเล็กตรอนซึ่งเคลื่อนที่ได้ง่ายในโลหะส่วนใหญ่ ดังนั้นโลหะมีแนวโน้มที่จะนำความร้อนสูงและดังนั้นจึงไม่ใช่ฉนวนที่ดี
การนำความร้อนในอลูมิเนียม
อลูมิเนียมบริสุทธิ์มีค่าการนำความร้อนประมาณ 235 วัตต์ต่อเคลวินต่อเมตรในขณะที่โลหะผสมอลูมิเนียมส่วนใหญ่มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าอย่างมากจาก 120 ถึง 180 วัตต์ต่อเคลวินต่อเมตร
การนำความร้อนในทองแดง
ทองแดงบริสุทธิ์มีค่าการนำความร้อนสูงกว่าอลูมิเนียมประมาณ 400 วัตต์ต่อเคลวินต่อเมตร ดังนั้นจึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องครัวอย่างชัดเจน โลหะทั่วไปเพียงตัวเดียวที่มีค่าการนำความร้อนสูงกว่าคือเงินโดยมีค่าประมาณ 430 วัตต์ต่อเคลวินต่อเมตร แต่เงินนั้นแพงเกินไปที่จะนำมาประกอบอาหาร