• X
  • TranslatorsCafe.com
  • Convertoare de unități online
  • Uzual
  • Mecanică
  • Căldură
  • Fluide
  • Sunet
  • Ușoară
  • Electric
  • Magnetism
  • Radiații
  • Diverse
  • Calculatoare
  • Engleză Statele Unite)

Convertor de conductivitate termică

Unități SI

Unități metrice non-SI

Unități vamale britanice (imperiale) și americane

TranslatorsCafe.com Job Board

Prezentare generală

Conductivitatea termică este o proprietate a unui obiect de a permite căldurii să se deplaseze prin el. Această proprietate este independentă de mărimea obiectului. Totuși, depinde de temperatură. Cu cât conductivitatea termică a unui material este mai mare - cu atât este mai mare transferul de căldură. De exemplu, lâna are o conductivitate termică mult mai mică decât metalul, așa că dacă un copil își linge pisoiul în timp ce se află afară la temperatura sub zero, nu i se va întâmpla nimic. Dacă decide să lingă un mâner metalic al ușii, căldura de pe limba ei se va transfera rapid în metal, iar lichidul de pe limbă ar deveni probabil înghețat și întreaga limbă - lipită de mâner.

convertor

Conductivitatea termică are multe aplicații în tehnologie și în viața de zi cu zi. Este folosit pentru reglarea temperaturii corpului, pentru gătit și pentru a face viața oamenilor confortabilă, printre altele.

Utilizări pentru conductivitatea termică

Conductivitate termică în bucătărie

Conductivitatea termică este foarte importantă în gătit. Deoarece metalele conduc bine căldura, dar pot rezista la temperaturi ridicate, ele sunt folosite pentru a face oale și tigăi. Când o oală de metal este pusă pe sursa de căldură, gătește mâncarea transferând această căldură în mâncare. Când trebuie să controlați conductivitatea generală, aceasta poate fi redusă alegând o oală făcută din diferite materiale sau ajustând metoda de gătit. De exemplu, gătitul la un cazan dublu reduce conductivitatea generală, deoarece o oală metalică care are contact direct cu căldura are mai puțină apă conductoare în interior, iar apoi o altă oală cu alimente este în apă. Temperatura maximă a recipientului interior nu va depăși 100 ° C (212 ° F), punctul de fierbere al apei. Acest lucru funcționează bine cu alimentele care ard ușor sau nu ar trebui să fie fierte, cum ar fi ciocolata.

Cuprul și aluminiul sunt unele dintre metalele care au o conductivitate termică foarte bună, cuprul fiind superior, dar mai costisitor. Ambele sunt folosite pentru gătit, dar unele alimente reacționează cu aceste metale și acest lucru poate lăsa un gust metalic în alimente. Aceasta este mai ales o problemă cu alimentele acide. Aceste vase au nevoie, de asemenea, de întreținere regulată, în special cele din cupru. Din această cauză, vasele din oțel inoxidabil mai puțin conductive sunt mai frecvente.

Diferite tipuri de gătit necesită cantități diferite de conductivitate termică, în funcție de efectul dorit. De exemplu, fierberea presupune o conductivitate mai mică decât prăjirea. Acest lucru poate fi controlat prin alegerea vaselor de gătit, dar ajutând și conductivitatea produselor alimentare implicate. De exemplu, controlul cantității de ulei utilizat pentru prăjire influențează conductivitatea termică. Cantitatea de alt lichid din tigaie are, de asemenea, un efect.

Nu toate materialele utilizate pentru fabricarea tigăilor au o conductivitate termică ridicată. Ceramica, de exemplu, nu conduce căldura la fel de bine ca metalele. Principalul lor avantaj este o bună reținere a căldurii - uneori acest lucru este mai important decât o conductivitate bună.

Soba este, de asemenea, un bun exemplu de utilizare a conductivității termice. Încălzitoarele unei sobe electrice, de exemplu, sunt fabricate din metale extrem de conductive, pentru a se asigura că transferă bine căldura în oală.

Pentru a preveni arsurile, oamenii țin ghivecele și capacele metalice extrem de conductive cu mânerele din plastic și alte materiale cu conductivitate termică scăzută. Mănușile pentru cuptor sunt utilizate din același motiv.

Materialele cu conductivitate termică scăzută sunt utilizate pentru a menține temperatura alimentelor constantă pentru o lungă perioadă de timp. De exemplu, atunci când mergeți într-o călătorie sau luați prânzul la serviciu sau la școală, este posibil să doriți să vă mențineți supa sau cafeaua fierbinte. Un balon portabil izolat sau o ceașcă este foarte util în această situație. Menține alimentele fierbinți (sau reci) deoarece spațiul dintre pereți este umplut cu materiale care au o conductivitate termică scăzută. Câteva exemple de izolație includ un strat de aer prins între pereții exteriori și interiori, sau ceva polistiren. Căsuțele și recipientele de cafea pentru a fi scoase sunt, de asemenea, fabricate din spumă de poliester, pentru a preveni căldura să scape în mediu și pentru a menține băuturile sau alimentele fierbinți. Această izolație protejează și mâinile de arsuri. Un balon portabil (bine cunoscut sub denumirea de marca Thermos) are foarte puțin aer între cei doi pereți, pentru a reduce conductivitatea termică și mai mult.

Conductivitate termică pentru căldură

Folosim materiale care au o conductivitate termică scăzută pentru a împiedica căldura să iasă din corpul nostru. Lână, materiale sintetice asemănătoare lânii și pene sunt câteva exemple. Animalele și păsările sunt în general acoperite de pene și blană cu conductivitate scăzută. Folosim aceste produse de origine animală sau producem materiale sintetice similare pentru a face haine și încălțăminte pentru iarnă și facem și pături pentru a dormi sub ele, deoarece temperatura corpului nostru scade când dormim și avem nevoie de căldură suplimentară. De asemenea, este mai confortabil să folosiți o pătură decât hainele termice, deoarece este mai puțin restrictivă, dar în anumite condiții extreme, sunt necesare haine termice, deoarece o pătură nu este în general atașată la cearșafurile de pat, deci dacă ne mișcăm în timpul somnului, poate permite frig aer prin goluri.

Problema aerului rece este că, dacă este nelimitat, aerul se poate mișca liber, iar aerul cald scapă din jurul corpului nostru și este înlocuit cu aer rece. Când mișcarea aerului este restricționată, ca în cupele izolate, funcționează ca un bun izolator datorită conductivității sale termice scăzute. Animalele folosesc această proprietate a aerului, în plus față de izolatoarele de mai sus. De exemplu, când vremea se răcește, putem vedea păsări cu pene pufoase. Acest lucru le permite să prindă aerul în penele lor și să-l oprească din mișcare. O astfel de stratificare suplimentară le mărește izolația și le menține calde chiar și pe vreme rece. Oamenii au și acest mecanism - avem pielea de găină când suntem reci, deși nu mai este eficient deoarece ne-am pierdut blana în timpul procesului de evoluție.

Zăpada și gheața au, de asemenea, o conductivitate termică relativ scăzută și sunt izolatori naturali. Zăpada are adesea aer prins în interior, ceea ce permite o izolare mai bună, deoarece conductivitatea termică a aerului este mai mică decât cea a zăpezii. Atât gheața, cât și zăpada păstrează plantele din sol de îngheț. Animalele hibernează uneori în peșterile de zăpadă. Oamenii care fac drumeții pe zăpadă ocazional fac același lucru. Gheața a fost folosită pentru a construi adăpost din cele mai vechi timpuri și există facilități de divertisment și hoteluri din gheață. Sunt adesea încălzite de foc și oamenii folosesc blănuri și saci de dormit sintetici noaptea. Vizitatorii care au rămas acolo declară că s-au simțit confortabil și călduros în somn, deși de obicei nu recomandă părăsirea patului noaptea pentru a merge la baie. Datorită conductivității termice scăzute a gheții, este de asemenea posibil să creați suporturi de lumânări votive din aceasta și există multe tutoriale foto și video online despre cum să faceți asta.

Reglarea temperaturii interne a animalelor și a omului

Corpurile de animale și de oameni trebuie să mențină o temperatură constantă într-un interval foarte mic, pentru a se asigura că procesele lor interne funcționează fără probleme. Sângele și alte fluide interne, precum și țesuturile, au o conductivitate termică diferită. În funcție de temperatura din mediu, oamenii și animalele pot crește sau micșora cantitatea de sânge pe care o circulă prin tot corpul sau părți ale corpului, pentru a menține această temperatură constantă. Cantitatea de sânge pentru circulație este reglată prin lărgirea sau îngustarea vaselor de sânge. Conductivitatea termică a sângelui în sine poate fi reglată prin modificarea grosimii acestuia.

Alte utilizări

Oamenii se bucură adesea de relaxare în locuri fierbinți, cum ar fi săli de aburi sau saune, dar atunci când vor să se așeze, nu se pot așeza pe obiecte cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi metalele, deoarece materialele foarte conductoare nu se pot adapta la temperatura corpului suficient de repede și este dureros să stai pe ele. Lemnul și alte materiale care au o conductivitate scăzută se pot regla mai repede la temperatura corpului, de aceea sunt utilizate în mod obișnuit în saune. De asemenea, oamenii își protejează adesea capul de căldură purtând șepci de lână în baie. Băile turcești cunoscute sub numele de hamam mențin temperaturi mai scăzute în interior, astfel încât zonele de relaxare folosesc pietre mai conductive.

Unele băi tradiționale, de exemplu, izvoarele termale japoneze sau onsens, sunt afară. Deoarece corpul uman este bine izolat cu grăsime, care are o conductivitate termică relativ scăzută, oamenii se pot bucura de aceste băi de apă caldă chiar dacă temperaturile exterioare sunt sub zero. Oamenii nu sunt singurii care au descoperit această proprietate minunată a corpului: maimuțele macace se bucură și de scăldat în izvoarele termale naturale iarna.