قياس معامل التوصيل الحراري وشرح خطوات حساب قيمته

قياس معامل التوصيل الحراري مُمكن بمعادلة رياضية بسيطة، ونظرًا إلى أن معامل التوصيل الحراري هو أحد مصطلحات الفيزياء التي تعمل على وصف كفاءة الغاز أو السائل لنقل الطاقة عبر سطحه؛ نحرص اليوم من خلال موقع فكرة على عرض كيفية قياس معامل توصيل الحرارة.

قياس معامل التوصيل الحراري

هناك بعض النقاط التي توضح قياس معامل التوصيل الحراري، وهذه النقاط تتمثل في الآتي:

• يتم حساب معامل التوصيل الحراري بقانون فورييه: كمية التدفق الحراري= – موصلية المادة× التغير في درجة الحرارة وبالرموز يكون: q= -k▽ T.
• يتم حساب معامل التوصيل الحراري للهواء من خلال المعادلة: λ = -d2Qt / gt / gn * dF * dt..
• التوصيل الحراري هي عملية نقل الطاقة من أكثر جزء ساخن في الجسم إلى أكثر جزء بارد.
• يتم عكس القيمة العددية لعملية التوصيل الحراري الخاص بالمادة.
• يتم استخدام معامل التوصيل الحراري من أجل تشييد المباني بطريقة صحيحة وترميمها، علاوة على أنها تتيح التعرف إلى المواد التي يتم استخدامها في البناء بصورة صحيحة، ذلك لإنشاء مناخ محلي مناسب في الفضاء وللمحافظة على درجة الحرارة أيضًا.
• نجد أن عملية التوصيل الحراري تستمر حتى الوصول إلى درجة حرارة متوازنة.
• كلما انخفض مؤشر معامل التوصيل الحراري كلما زاد الوقت المستغرق في عملية التبادل.

اقرأ ايضًا :  وحدة قياس القوة الدافعة الكهربائية

وحدة قياس معامل التوصيل الحراري

تتمثل وحدات معامل التوصيل الحراري في الآتي:

• وات لكل متر / كلفن.
• وات لكل متر مربع / كلفن.

طرق توصيل الحرارة

هناك ثلاثة طرق لتوصيل الحرارة هما:

• التوصيل بالحمل : هي عملية نقل الحرارة التي تتم في السوائل.
• التوصيل بالإشعاع : في هذه الطريقة نجد أن الحرارة تنتقل في الفراغ دون حدوث أي اتصال.
• التوصيل بالنقل : هي عملية النقل التي تتم بين الأجسام المتلامسة، أو بين أجزاء الجسم نفسه ذات درجات الحرارة المختلفة.

اقرأ ايضًا :  ما هو اسم وحدة قياس الطاقة

معلومات عن معامل التوصيل الحراري

يوجد بعض المعلومات الهامة التي تدور حول معامل التوصيل الحراري، وهذه المعلومات تتمثل في الآتي:

• يصف الكفاءة الخاصة بغاز أو سائل قام بنقل الطاقة على سطحه.
• يعتمد على الحرارة النوعية وكثافة الوسط الذي يتم انتقال الحرارة إليه.
• لا يعتبر خاصية نوعية لمادة ولكنه يعتمد على نوع السريان سواء رقائقي أو دوامي ويعتمد على شكلية السطح بالإضافة إلى الوسط المحيط وسرعة سريانه.
• يتم حسابه من خلال قياس الفرق بين درجة حرارة جسمين متلامسين.
• يستخدم في هندسة البناء كثابت.
• يجعل الحائط عازل وقاوم لنفاذ الحرارة من الخارج للداخل والعكس.

اقرأ ايضًا :  ما هي وحدة قياس الوزن

العوامل المؤثرة على التوصيل الحراري

هناك مجموعة من العوامل التي تؤثر على معامل التوصيل الحراري، وهذه العوامل تتمثل في الآتي:

• يزداد معدل انتقال الحرارة من خلال زيادة نسبة رطوبة جدران المبنى.
• زيادة الموصلية الحرارية للقيمة الناتجة.
• المسام الصغيرة تُصعب نقل الحرارة.
• جزيئات الهواء تتواجد داخل معامل التوصيل المنخفض.
• الهيكل المماثل يجعل التبريد في القيمة الدنيا له عند نقل الطاقة الحرارية.
• بزيادة الكثافة يزداد التوصيل الحراري.
• الكثافة العالية تزيد أيضًا من تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض.

اقرأ ايضًا :  دقة جهاز قياس الحرارة عن بعد

معامل التوصيل الحراري لا يعبر عن خاصية نوعية لمادة معينة، ولكنه يعتمد على الوسط المحيط به وسرعة سريانه، وهو مصطلح هام يدخل في حل الكثير من معادلات الفيزياء المتعلقة بالحرارة وطرق نقلها.