Thermal diffusivity | Lahat ng ito ay Mahahalagang Katotohanan at mga FAQ

nilalaman

Kahulugan ng thermal diffusivity

Ang thermal diffusivity ay tinukoy bilang ang ratio ng isinasagawang init sa init na nakaimbak sa materyal bawat dami ng yunit.

Yunit ng Thermal diffusivity

Ang yunit ng thermal diffusivity ay ibinibigay bilang m2/s

Pormula ng thermal diffusivity

Ang equation ng thermal diffusivity ay ibinibigay ng,

\ alpha = \ frac {k} {\ rho \ cdot Cp}

Saan,

α ay thermal diffusivity,

k ay thermal conductivity (w / mK)

? ay ang kakapalan ng materyal (kg / m3)

Ang Cp ay ang tiyak na init (J / kg k)

Thermal diffusivity ng tubig

Ang thermal diffusivity ng tubig ay nagbabago sa temperatura at presyon. Kung isasaalang-alang namin ang kondisyon ng presyon ng atmospera, kung gayon ang mga halaga ng thermal conductivity na may temperatura ay ibinibigay tulad ng sa ibaba ng talahanayan.

Thermal diffusivity
Thermal diffusivity ng tubig at gas Toolbox ng Credit Engineering

Thermal diffusivity ng hangin

Ang thermal diffusivity ng hangin na may pagbabago ng temperatura ay ipinapakita sa talahanayan sa itaas. Pangkalahatan, ang thermal diffusivity ng gas ay higit pa sa likido sa pagsasanay. mag-aaral kami ay higit sa susunod na paksa.

Thermal pagsasabog

Ang thermal diffusion ng sangkap ay ang kamag-anak na paggalaw ng mga molekula dahil sa gradient ng temperatura.

Thermal diffusivity ng aluminyo

Ang thermal diffusivity ng materyal na aluminyo ay ibinibigay bilang 9.7 * 10-5 m2/s

Paraan ng flash Thermal diffusivity

Ang pamamaraang flash ay ginagamit upang matukoy ang thermal diffusivity ng materyal. Ang maikling tagal ng nagniningning na pulso ng enerhiya ay naipasa sa pamamagitan ng sample. Ang pinagmulan ng laser o light flash lamp ay ginagamit para sa nagniningning na enerhiya. Ang piraso ay sumisipsip ng pinalabas na enerhiya. Ang proseso ay paulit-ulit para sa sample. Dahil sa nagpapalabas na radiation na ito, mayroong pagtaas ng temperatura ng sample ng materyal. Itinala ng infrared temperatura detector ang pagtaas ng temperatura na ito.

Ang tagal ng sinusukat na signal ay kinakalkula. Ang thermal diffusivity ay matatagpuan mula sa sumusunod na equation.

\ alpha = 0.1388 \ frac {L ^ {2}} {t / 2}

Kung saan ang L ay ang sample na kapal,

Ang t / 2 ay ang kalahating oras,

mahahanap natin ang thermal diffusivity, tiyak na init, at density gamit ang flash na pamamaraan.

Ang diagram ng eskematiko ng pamamaraang flash ay ipinapakita sa larawan sa ibaba

Thermal diffusivity | Lahat ng ito ay Mahahalagang Katotohanan at mga FAQ
Paraan ng flash ng diffusivity ng thermal Credit Linseis

Paano sukatin ang Thermal diffusivity

Ang haba ng diffusivity ay maaaring masukat gamit ang flash na pamamaraan tulad ng tinalakay sa itaas. sa pamamaraang ito, ang maikling pulso ng enerhiya ay naiilawanan ng isang dulo, at ang pagtaas ng temperatura ay kinakalkula sa kabilang dulo.

Thermal conductivity at thermal diffusivity

Upang makilala ang pagkakaiba sa pagitan ng thermal conductivity at thermal diffusivity, isaalang-alang ang dalawang materyales na mayroong parehong thermal conductivity ngunit may iba't ibang thermal diffusivity. Parehong papahintulutan ang parehong rate ng daloy ng init sa matatag na kondisyon ng estado. Sa pagsisimula ng proseso ng paglipat ng init, ang materyal na may mas mataas na diffusivity ng thermal ay maaabot ang isang matatag na estado kumpara sa iba pang materyal dahil pinapanatili nito ang mas kaunting enerhiya sa init. Mabilis na tumagos ang enerhiya ng init sa materyal na ito, ngunit pagkatapos makakuha ng isang matatag na estado, ang rate ng daloy ng init ay magiging pareho. Gayundin, tandaan na ang materyal na may mas kaunting thermal diffusivity ay nangangailangan ng mas maraming oras upang maabot ang matatag na estado.

Mga diskarte sa pagsukat ng thermal diffusivity

Mayroong pangunahing tatlong uri ng mga diskarte sa pagsukat ng thermal diffusivity.

  • Paraan ng flash
  • Interferometry ng termal na alon
  • Paraan ng thermographic

Thermal diffusivity ng aspalto

Ang thermal diffusivity ng aspalto (Ah-70) ay 0.123 mm2/ s,

Aspalto (Ah-90) 0.128 mm2/s

Thermal diffusivity ng goma

Ang thermal diffusivity ng goma na materyal ay nasa saklaw na 0.089-0.13 mm2/s

Mga halaga ng thermal diffusivity

Ang mga halaga ng thermal diffusivity para sa iba't ibang mga materyales ay ibinibigay sa talahanayan sa ibaba. Ang mga halaga ay pagbabago sa mga pag-aari tulad ng temperatura. Ang mga halagang ito ay ibinibigay para sa karaniwang temperatura at presyon.

Thermal diffusivity | Lahat ng ito ay Mahahalagang Katotohanan at mga FAQ
Thermal Diffusivity ng iba't ibang mga materyal Credit Wikipedia

Simbolo ng thermal diffusivity

Ang simbolo ng thermal diffusivity ay α

Ang pinakamataas na diffusivity ng Thermal ay ng

Ang pinakamataas na diffusivity ng thermal ay purong pilak 165.63 mm2 / s

Thermal diffusivity ng buhangin

Ang thermal diffusivity ng dry buhangin ay iba-iba mula sa 0.6 * 10-7 hanggang 7.0 * 10-7 m2/ s.

Thermal diffusivity heat transfer

Mayroong tatlong mga mode ng pagpapadaloy ng init transfer, kombeksyon at radiation. Ang pagpapadaloy ng init ay nakasalalay sa pangunahing dalawang katangian. Ang isa ay ang thermal conductivity at thermal diffusivity. Ang kondaktibiti ng thermal ay kilalang pag-aari, ngunit hindi kilala ang thermal diffusivity. Tinutukoy nito ang rate ng paglipat ng init sa pamamagitan ng isang naibigay na daluyan.

Ang rate ng paglipat ng init ay mas mabilis ay ang thermal diffusivity ay mas mataas. Ang thermal diffusivity ay pagbabalanse sa pagitan ng daluyan ng paglipat ng init at pag-iimbak ng init.

Ang mga Thermal diffusivity para sa mga gas sa pangkalahatan

Ang mga diffusivity ng thermal ng gas na sangkap ay matatagpuan higit pa sa likidong sangkap

Therfic diffusion coefficient

Ito ay isa sa pisikal na parameter na naglalarawan sa pagtitiwala ng daloy ng pagsasabog ng masa ng pinaghalong. Sa madaling salita, ang koepisyent ng thermal diffusion ay ang ratio ng isang gradient ng temperatura sa ganap na temperatura.

Thermal diffusion kahulugan

Ang thermal diffusion ng sangkap ay ang kamag-anak na paggalaw ng mga molekula dahil sa gradient ng temperatura.

Diffusivity ng Glass Thermal

Ang thermal diffusivity ng baso ay 0.34 * 10-6 m2/ s sa normal na kondisyon sa atmospera.

Hindi kinakalawang na asero Thermal diffusivity

Ang thermal diffusivity ng hindi kinakalawang na asero sa 100 ° C ay 4.55 * 10-6 m2/s

Thermal diffusion ratio

Ang ratio ng thermal diffusion ay ang ratio ng thermal diffusion coefficient sa coefficient ng konsentrasyon.

FAQs

Thermal diffusivity ng gas vs likido

Ang mga diffusivity ng thermal ng gas na sangkap ay matatagpuan higit pa sa likidong sangkap

Aling materyal ang may pinakamataas na diffusivity ng Thermal

Ang pinataas na diffusivity ng thermal ay purong pilak 165.63 mm2 / s

Paglalapat ng Thermal diffusivity

Ang pagpapadaloy ng init na paglilipat sa anumang patakaran ng pamahalaan ay nangangailangan ng pag-aaral ng thermal diffusivity. Ang mga industriya ay gumagamit ng pagtatasa ng thermal diffusivity upang ma-optimize ang rate ng paglipat ng init.

Kung kukuha kami ng isang partikular na halimbawa, kung gayon ang pagkakabukod ay isang halimbawa. Sa pagkakabukod, ang thermal diffusivity ng materyal ay minimum upang makatiis ito ng maximum na daloy ng init.

Gumagamit kami ng mga computer, laptop at iba pang elektronikong gadget. Alam mo ba kung ano ang pamamaraan upang makuha ang init mula sa mga aparato? Oo, Heat sinks ito.

Ang heat sink ay nangangailangan ng mas mataas na thermal diffusivity upang ilipat ang mas mabilis na init mula sa anumang mga gadget.

Ang isang pagtaas sa paglipat ng init sa anumang electronics ay nagpapasama sa pagganap nito. Ang mas mataas na materyal na diffusivity ng thermal ay dapat gamitin upang mapabuti ang pagganap nito sa kasong iyon.

Thermal diffusivity ng kongkreto

Ang thermal diffusivity ng kongkreto ay 0.75 * 10 -6 m2/s

Ano ang pisikal na kahalagahan ng thermal diffusivity?

Ang Thermal diffusivity ay maaaring tukuyin bilang ang ratio ng thermal conductivity ng sangkap sa kapasidad ng imbakan ng init ng sangkap.

Tinutukoy ng ratio ang nabuong init na nagkakalat sa isang tukoy na rate. Ang mas mataas na halaga ng thermal diffusivity ay nagpapahiwatig na ang oras na kinakailangan para sa pagsasabog ng init ay mas mababa. Ang pag-aaral ng equation ng thermal diffusivity ay maaaring posible ng mas mataas na halaga ng thermal conductivity o mas mababang halaga ng kapasidad ng init.

\ alpha = \ frac {k} {\ rho \ cdot Cp}

Ang thermus diffusivity ay kapaki-pakinabang para sa higit pang mga hindi napapasok na paglipat ng init. Sa steady-state heat transfer, ang thermal conductivity ay sapat na upang mag-aral.

Bakit ang thermal diffusivity ng gas na mas malaki kaysa sa likido kahit na ang thermal conductivity ng likido ay mas malaki kaysa sa mga gas?

Ang thermal diffusivity ay nangangahulugang ang kakayahan ng isang materyal na maglipat ng init at maiimbak ang init sa isang hindi matatag na estado. Ang isang mas mabilis na paglipat ng init ay maaaring posible kung ang thermal diffusivity ay mas mataas. Ang mas mababang thermal diffusivity ng materyal ay nangangahulugang ang pag-iimbak ng init dito.

Nagtataglay ang gas ng mababang volumetric na kapasidad ng init dahil sa mababang density. Dahil sa mababang volumetric na kapasidad ng init, ang halaga ng thermal diffusivity ay mataas.

Nagtataglay ang Liquid ng mataas na kapasidad ng init kumpara sa gas; samakatuwid ang thermal diffusivity ay mas mababa sa likido.

Ano ang pagkakasunud-sunod ng thermal diffusivity para sa solid, likido, at gas?

Ang pagkakasunud-sunod ng thermal diffusivity sa solid, likido at gas tulad ng ipinakita sa ibaba,

Gas> Liquid> Solid

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng momentum diffusion at thermal diffusion?

Pagkalat ng sandali

Maaari itong isaalang-alang ang kinematic viscosity ng likido, ibig sabihin ang kakayahang likido na dumaloy ang momentum. Ang pagsasabog ng sandali ay naganap sa pamamagitan ng paggugupit ng stress sa isang likido. Ang pagkapagod ng shear ay sanhi ng isang random at anumang direksyon ng paggalaw ng mga molekula.

Thermal pagsasabog

Maaari itong tukuyin bilang thermal conductivity na hinati ng pagdami ng density at tiyak na kapasidad ng init (kapag ang presyon ay pare-pareho). Sinusukat nito ang rate ng paglipat ng init para sa isang naibigay na materyal mula sa mainit na bahagi hanggang sa cool na bahagi. Ito ay nahuhulaan na magkatulad sa kung ang isang naibigay na materyal ay "cool to the touch."

Paano nauugnay ang numero ng Prandtl sa kinematic viscosity at thermal diffusivity?

Ang Prandtl Number ay walang dimensyon. Maaari itong ibigay bilang ratio ng momentum diffusivity (ito ay kinematic viscosity na ipinaliwanag sa itaas) sa thermal diffusivity.

Maaari itong mabuo sa equation bilang,

Pr = \ frac {v} \ alpha {}

Pr = Prandtl na numero

V = momentum diffusivity (m2/ s)

α = Thermal diffusivity (m2/ s)

Mga MCQ

Ang thermal diffusivity ay ang _________

(a) Walang parameter na walang sukat (b) Pag-andar ng init (c) Pisikal na pag-aari ng materyal

(d) Lahat ng nabanggit

Ang thermal diffusivity ng isang materyal ay __________________?

(a) direktang proporsyonal na may thermal conductivity (k)

(b) baligtad na proporsyonal na may density ng isang materyal

(c) baligtad na proporsyonal na may tiyak na init

(D) Lahat ng nabanggit

(e) wala sa nabanggit

Hanapin ang maling pahayag: Tiyak na init ng isang materyal na____________.

(a) Patuloy para sa isang materyal (b) Kapasidad ng init bawat yunit ng masa

(C) Extrinsic na pag-aari                      (d) May mga yunit bilang J / kg-K.

Ano ang isang yunit ng thermal diffusivity?

(a) m / h

(B) m² / h

(c) m / hk

(d) m² / hk

Ang thermal diffusivity ng solid ay mas mababa sa likido.

(A) Totoo

(b) Mali

Ang diffusivity ng thermal ay mas mataas sa …….

(isang goma

(B) Pangunahan

(c) Bakal

(d) Konkreto

Ang diffusivity ng thermal ay mas mababa sa ......

(A) Goma

(b) Manguna

(c) Aluminium

(d) Bakal

Maghanap ng higit pang mga artikulo sa nauugnay na paksa pindutin dito

Tungkol kay Deepakkumar Jani

Thermal diffusivity | Lahat ng ito ay Mahahalagang Katotohanan at mga FAQAko si Deepak Kumar Jani, Sumusunod sa PhD sa Mekanikal- Napapanibagong enerhiya. Mayroon akong limang taon ng pagtuturo at dalawang taong karanasan sa pagsasaliksik. Ang aking paksa na lugar ng interes ay ang thermal engineering, automobile engineering, Mechanical pagsukat, Engineering Drawing, Fluid mechanics atbp Nag-file ako ng isang patent sa "Hybridization ng berdeng enerhiya para sa paggawa ng kuryente". Nag-publish ako ng 17 mga papeles sa pagsasaliksik at dalawang libro.
Natutuwa akong maging bahagi ng Lambdageeks at nais kong ipakita ang ilan sa aking kadalubhasaan sa isang simpleng pamamaraan sa mga mambabasa.
Bukod sa mga akademiko at pagsasaliksik, gusto ko ang paglibot sa kalikasan, pagkuha ng kalikasan at paglikha ng kamalayan tungkol sa kalikasan sa mga tao.
Kumonekta tayo sa pamamagitan ng LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/jani-deepak-b0558748/.
Sumangguni rin sa aking You-tube Channel patungkol sa "Imbitasyon mula sa Kalikasan"

Mag-iwan ng komento

Ang iyong email address ay hindi ilalathala. Ang mga kailangang field ay may markang *

en English
X