熱伝導率計算機

熱伝導率は、熱を伝導する能力を測定する材料の特性です。幅広い産業における材料やデバイスの設計と性能に影響を与えるため、さまざまな工学および科学分野において重要な役割を果たします。

歴史的背景

熱伝導率の概念は、熱力学と熱伝達の研究の初期から探求されてきました。これは、熱が材料内をどのように効率的に移動するかを決定する基本的な特性です。

計算式

熱伝導率のさまざまな側面を計算するために使用される式には以下が含まれます。

• 熱伝達率または熱流束 (\(q_x\)): \(q_x = \frac{K_T \times \Delta T}{x}\)
• 熱伝導率定数 (\(K_T\)): \(K_T = \frac{q_x \times x}{\Delta T}\)
• 温度差 (\(\Delta T\)): \(\Delta T = \frac{q_x \times x}{K_T}\)
• 距離または長さ (\(x\)): \(x = \frac{K_T \times \Delta T}{q_x}\)

計算例

熱伝導率定数 (\(K_T = 25\) cal/度-cm-s)、温度差 (\(\Delta T = 15\)、および距離(\(x = 10\) cm) が与えられた場合の熱伝達率または熱流束を計算します。

公式を適用すると、\(q_x = \frac{K_T \times \Delta T}{x} = \frac{25 \times 15}{10} = 37.5\) cal/cm²-s となります。

重要性と使用例

熱伝導率は、暖房と冷却システム、電子機器、絶縁材料の設計と分析、およびさまざまな物理的および工学的状況における熱伝達の研究において非常に重要です。

一般的な FAQ

1. 熱伝導率に影響を与える要因は何ですか?
   • 材料の組成、温度、相(固体、液体、気体)が熱伝導率に大きな影響を与えます。