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比熱と熱伝導率の違い(表付き)

目次:

Anonim

比熱という用語は、物質の温度を1°C上げるために1単位の物質が必要とする熱エネルギーの総量を指します。一方、熱伝導率は、特定の材料が熱エネルギーを伝達または伝導する能力です。

比熱と熱伝導率

比熱と熱伝導率の違いは、比熱とは物質(通常1gまたは1kg)が温度を1°C上げるために必要な熱エネルギーの量を指し、熱伝導率は速度の尺度であるということです。熱エネルギーが特定の材料を通過する場所。

比熱は通常、摂氏1グラムあたりのカロリーまたはジュールで測定されます。場合によっては、特定の温度での物質の比熱容量と、参照温度での参照物質の比熱容量との比も、比熱と呼ばれます。比熱を計算する式は次のとおりです。

c =ΔQmΔT

どこ

cは物質の比熱を指します

ΔQは、物質によって得られた、または失われた熱を指します。

mは物質の質量を表し、

ΔTは物質の温度変化を指します。

熱伝導率は、熱伝達の3つのプロセス(対流、伝導、および放射)の1つです。その単位はワット/メートルケルビンです。熱伝導率は、温度、含水率、材料の密度などのいくつかの要因に依存します。

K =(QL)/(AΔT)

どこ

Kは熱伝導率(W / m.K)を指し、

Qは、材料全体に伝達される熱量(ジュール/秒またはワット)を指します。

Lは、2つの等温面間の距離を表します。

Aは表面積(平方メートル)を指し、

ΔTは温度差(ケルビン)を指します。

比熱と熱伝導率の比較表

比較のパラメータ

比熱

熱伝導率

意味 比熱とは、物質の温度を1°C上げるために1単位の物質が必要とする熱エネルギーの総量を指します。 熱伝導率とは、特定の材料が熱エネルギーを伝達する能力を指します。
シンボル 比熱は通常cで表されます p またはs。 熱伝導率はKで表されます。
単位 比熱は通常、摂氏またはケルビン(J /(kg K)またはJ /(kg°C))あたり1グラムあたりのカロリーまたはジュールで測定されます。 熱伝導率の単位は、ワット/メートルケルビン(W /(m・K))です。
方式 c =ΔQmΔT K =(QL)/(AΔT)
影響要因 比熱は、物質の種類と相によって異なります。 熱伝導率は、主に温度と熱伝達方向に依存します。
一部の化合物の実験値 水の比熱は摂氏1キログラムあたり4,186ジュールですが、木材の比熱は摂氏1キログラムあたり1,700ジュールです。 0°Cでの水の熱伝導率は0.5610W /(m K)ですが、木材の熱伝導率は0.12〜0.04 W /(m k)です。
アプリケーション やかんやフライパンなどの調理器具には、比熱容量の小さい物質が使われています。 ヒートシンクの用途では通常、高熱伝導率の材料が使用されますが、断熱材としては低熱伝導率の材料が使用されます。

比熱とは何ですか?

比熱は、 質量熱容量。また、任意の所与の温度での物質の比熱容量と、基準温度での参照物質の比熱容量との比を指す場合もある。物質の比熱により、化合物の原子質量を計算できることが実証されています。比熱値は常に物質の相と特性に依存し、経験的に測定され、参照に利用できます。

比熱容量の低い物質は、やかん、鍋、フライパンなどの調理器具に使用されます。これは、少量の熱を加えると、これらの物質が急速に加熱されるためです。比熱は、ハンドル(調理器具とやかんのハンドル)、絶縁体、オーブンカバーの構造にも使用されます。なぜなら、大量の熱にさらされた後でも、わずかな温度変化しか観察されないからです。

熱伝導率とは何ですか?

熱伝導率は、特定の物質内での分子の攪拌によって発生します。つまり、熱エネルギーはランダムな分子運動によって輸送されます。アルミニウム、銅、銀などの材料は熱伝導率が高いため、優れた熱伝導体です。木材、アルミナ、ポリウレタン、ポリスチレンなどの材料は、熱伝導率が低くなります。そのような材料は断熱材です。

物質の熱伝導率は、物質がある相から別の相に変化するときに変化します。たとえば、氷が水に溶けると、氷の熱伝導率が変化します。

比熱と熱伝導率の主な違い

結論

比熱の概念は、調理に使用される器具の製造に使用されます。この目的のために、比熱の低い物質が使用されます。熱伝導率は、絶縁体の材料とヒートシンクの用途に使用される材料を見つけるために使用されます。銅などの熱伝導率の高い金属も、電気伝導率が高くなります。熱伝達は、熱伝導率の低い材料と比較して、熱伝導率の高い材料全体でより高い速度で発生します。

参考文献

比熱と熱伝導率の違い(表付き)