Dallimi kryesor midis përçueshmërisë termike dhe difuzivitetit është se përçueshmëria termike i referohet aftësisë së një materiali për të përcjellë nxehtësinë ndërsa shpërhapja termike i referohet matjes së shkallës së transferimit të nxehtësisë së një materiali nga skaji i tij i nxehtë në fund i ftohtë.
Përçueshmëria termike dhe difuziviteti termik janë dy terma që përshkruajnë transferimin e nxehtësisë përmes një materiali të caktuar.
Çfarë është përçueshmëria termike?
Përçueshmëria termike është një term që përshkruan aftësinë e një materiali të caktuar për të përcjellë nxehtësinë përmes vetvetes. Ka tre mënyra se si mund ta shënojmë këtë term: k, λ ose κ. Në mënyrë tipike, një material që ka një përçueshmëri të lartë termike tregon një shkallë të lartë të transferimit të nxehtësisë. Për shembull, metalet zakonisht kanë përçueshmëri të lartë termike dhe janë shumë efikase në përcjelljen e nxehtësisë. Në mënyrë të ngjashme, materialet izoluese si stiropori kanë përçueshmëri të ulët termike dhe tregojnë një shkallë të ulët të transferimit të nxehtësisë. Prandaj, ne mund të përdorim materiale me përçueshmëri të lartë termike në aplikimet e izolimit termik, ndërsa mund të përdorim materiale me përçueshmëri të ulët termike në aplikimet e izolimit termik. Për më tepër, "rezistenca termike" është reciproke e përçueshmërisë termike.
Matematikisht, përçueshmërinë termike mund ta shprehim si q=-k∇T, ku q është fluksi i nxehtësisë, k është përçueshmëria termike dhe ∇T është gradienti i temperaturës. Ne e quajmë këtë "ligji i Furierit për përcjelljen e nxehtësisë".
Ne mund ta përkufizojmë përçueshmërinë termike si transportin e energjisë për shkak të lëvizjes së rastësishme molekulare nëpër një gradient të temperaturës. Prandaj, ne mund ta dallojmë këtë term nga transporti i energjisë përmes konvekcionit dhe punës molekulare, sepse ai nuk përfshin asnjë rrjedhje mikroskopike ose stres të brendshëm që funksionon.
Kur merren parasysh njësitë e matjes për përçueshmërinë termike, njësitë SI janë "Watt për metër-Kelvin" ose W/m. K. Megjithatë, në njësitë perandorake, ne mund të matim përçueshmërinë termike në BTU/(h.ft.°F) ku BTU është njësi termike britanike, h është koha në orë, ft është distanca në këmbë dhe F është temperatura në Fahrenheit. Për më tepër, ekzistojnë dy mënyra kryesore për matjen e përçueshmërisë termike të një materiali: metodat e gjendjes së qëndrueshme dhe ato kalimtare.
Çfarë është Difuziviteti Termik?
Difuziviteti termik është matja e shpejtësisë së transferimit të nxehtësisë së një materiali nga skaji i nxehtë në skajin e ftohtë. Prandaj, është përçueshmëria termike e një materiali e ndarë me densitetin dhe kapacitetin specifik të nxehtësisë në një presion konstant. Njësia matëse për këtë parametër është m2/s. Është një njësi e nxjerrë nga SI. Zakonisht, këtë term mund ta shënojmë si α. Por ka edhe simbole të tjera. Shprehja matematikore e difuzivitetit termik është si më poshtë:
α=k/ρcp
Këtu, k është përçueshmëria termike, cp është kapaciteti specifik i nxehtësisë dhe ρ si densiteti. Megjithatë, ρcp së bashku emërtohet si kapacitet vëllimor i nxehtësisë.
Më shpesh, difuziviteti termik matet duke përdorur metodën e ndezjes, e cila përfshin ngrohjen e një shiriti ose një pjese cilindrike të një kampioni materiali me një puls të shkurtër energjie në njërin skaj dhe analizimin e ndryshimit të temperaturës në një distancë të shkurtër.
Cili është ndryshimi midis përçueshmërisë termike dhe difuzivitetit?
Përçueshmëria termike dhe difuziviteti termik janë dy terma që përshkruajnë transferimin e nxehtësisë përmes një materiali të caktuar. Dallimi kryesor midis përçueshmërisë termike dhe difuzivitetit është se përçueshmëria termike i referohet aftësisë së një materiali për të përcjellë nxehtësinë ndërsa shpërhapja termike i referohet matjes së shkallës së transferimit të nxehtësisë së një materiali nga fundi i tij i nxehtë në skajin e ftohtë.
Më poshtë infografik pasqyron ndryshimet midis përçueshmërisë termike dhe difuzivitetit për krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Përçueshmëria termike kundrejt difuzivitetit
Përçueshmëria termike dhe difuziviteti termik janë dy terma që përshkruajnë transferimin e nxehtësisë përmes një materiali të caktuar. Dallimi kryesor midis përçueshmërisë termike dhe difuzivitetit është se përçueshmëria termike i referohet aftësisë së një materiali për të përcjellë nxehtësinë ndërsa shpërhapja termike i referohet matjes së shkallës së transferimit të nxehtësisë së një materiali nga fundi i tij i nxehtë në skajin e ftohtë.
