Thermische leitfähigkeit einheit
Wird er jedoch nass, befindet sich eine Menge Wasser im Gewebe.
Suprafluide
Suprafluide Flüssigkeiten, beispielsweise Helium II unter 2,17 Kelvin, haben aufgrund ihres makroskopischen Quantenzustandes hingegen eine (fast) unendliche Wärmeleitfähigkeit.
Flüssigkeiten und Gase
Bei Flüssigkeiten und Gasen variiert die Wärmeleitfähigkeit etwas mit dem Druck und stark mit der Temperatur.
Transient-Hot-Strip (THS) Verfahren
Weblinks
Wärmeleitfähigkeit
Wärmeleitfähigkeit Tabelle
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Hier findest du einige Wärmeleitfähigkeiten einiger häufig genutzter Materialien untergliedert in Feststoffe, Gase und Flüssigkeiten.
| Material | Wärmeleitfähigkeit in W/mK |
|---|---|
| FESTSTOFFE | |
| Aluminium | 200-240 |
| Beton | 2,1 |
| Diamant | 2300 |
| Edelstahl | 15 |
| Glas | 0,75-1,0 |
| Gummi | 0,16 |
| Holz | 0,13 |
| Kupfer | 380-400 |
| Messing | 120 |
| Stahl | 42-58 |
| Ziegelmauerwerk | 0,5-1,4 |
| Styropor | 0,03 |
| GASE | |
| Luft | 0,024 |
| Wasserstoff | 0,186 |
| FLÜSSIGKEITEN | |
| Wasser | 0,6 |
| Öl | 0,13 |
Übrigens: Was elektrischen Strom gut leitet (Silber, Kupfer), leitet auch Wärme gut.
Für Metalle wird die spezifische Wärmeleitfähigkeit meist bei Raumtemperatur (300 Kelvin ≈ 27 Grad Celsius) angegeben, für Gase häufiger bei 0 Grad Celsius. Dabei ist interessant und hilfreich, dass man alleine aus der Dimensionsanalyse der auftretenden Größen heraus argumentieren kann, dass die Werte von dimensionslosen Kenngrößen abhängen müssen.
Bei einem Wärmedämmstoff ist es folglich wichtig, dass die Strahlung vom Feststoff aufgefangen und wieder abgegeben wird. Denn wenn ein Teil des Fluids erwärmt wird, nimmt seine Dichte ab, steigt dadurch auf und transportiert dadurch die Wärme.
Übrigens: Bei sogenannten Suprafluiden wird ein Material fast auf den absoluten Nullpunkt abgekühlt, sodass eine nahezu unendliche Wärmeleitfähigkeit besteht.
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Als Faustregel gilt: Was elektrischen Strom gut leitet (Silber, Kupfer), leitet auch Wärme gut (Wiedemann-Franzsches Gesetz).
Die Temperaturleitfähigkeit hat die Einheitm2 / s. das Härten von Stahl; hier hat die Temperaturleitfähigkeit bei allen Härteverfahren (selbstabschreckendes Laserhärten, Induktionshärten, Einsatzhärten) eine fundamentale Bedeutung. Sie steigt i. Ferner darf die Wärmeleitung nicht die Gewinne bei der unterdrückten Strahlung „auffressen“ und zu guter Letzt muss für die Luft, die den Raum in den Poren füllt auch noch Platz vorhanden sein.
Eine höhere Wärmeleitfähigkeit bedeutet eine bessere (schnellere) Wärmeübertragung. Damit wird ein Phänomen, das in Praxis eigentlich einfach erscheint, dann doch Gegenstand einer für den Laien kompliziert erscheinenden Theorie. Dieser Ersatz muss die durch den äußeren Luftdruck entstehenden Kräfte aufnehmen, also Kraft leiten, und auch der Ersatz leitet Wärme.
kalten Medium verbundenen Quaderseite teilt und mit dem Abstand der beiden Quaderflächen multipliziert:
Der Wärmestrom in Watt (Q: Quantity of heat) errechnet sich dann aus:
Die spezifische Wärmeleitfähigkeit variiert mit der Absoluttemperatur, sie gibt also nicht nur den Wärmefluss für einen Temperaturgradienten an.
Vielmehr ist der Strömungszustand von Bedeutung.
Rechenbeispiel
Die (spezifische) Wärmeleitfähigkeit ist die Eigenschaft eines Materials.
Meist liegt er zwischen 0,025 und 0,04 W/mk. Für eine Platte aus Polystyrolschaum (eine Handelsbezeichnung: Styropor) mit den Abmessungen 50 cm Breite, 1 m Höhe und 2 cm Tiefe ergibt sich beispielsweise:
- Wärmeleitwert = Wärmeleitfähigkeit * Fläche / Dicke
Bei einem Kelvin Temperaturunterschied zwischen Ober und Unterseite der Styroporplatte fließt also ein Wärmestrom von 1 Joule pro Sekunde durch die Platte.
d.