比熱とは、物質の 1 単位がその温度を XNUMX°C 上昇させるのに必要な熱エネルギーの総量を指します。
一方、熱伝導率は、特定の材料が熱エネルギーを伝達または伝導する能力です。
主要な取り組み
- 比熱は材料が熱エネルギーを蓄える能力を測定し、熱伝導率は材料がどれだけ熱を伝導するかを表します。
- 比熱の高い物質は、大きな温度変化を経験することなくより多くの熱を吸収できますが、熱伝導率の高い物質は熱を急速に伝達します。
- 用途が異なれば、断熱、熱交換、温度安定性などの要因に応じて、比熱と熱伝導率のさまざまな組み合わせが必要になります。
比熱と熱伝導率
比熱は、物質の単位質量の温度を摂氏またはケルビン XNUMX 度上げるのに必要な熱エネルギーの量です。 熱伝導率は、材料が熱を伝導する能力であり、熱が材料を通過してある点から別の点にどれだけ速く通過できるかの尺度です。
比熱は、摂氏 1 度あたりのグラムあたりのカロリーまたはジュールで測定されます。時々、 比 特定の温度での物質の比熱容量と、参照温度での参照物質の比熱容量との比は、比熱とも呼ばれます。 比熱を計算する式は次のとおりです。
c = ΔQmΔT
コラボレー
c 物質の比熱を指します
ΔQ は、物質によって得られるまたは失われる熱を指し、
m 物質の質量を指し、
ΔT は、物質の温度変化を表します。
熱伝導率は、熱伝達の XNUMX つのプロセスの XNUMX つです。 伝導、および放射線。 その単位はワット/メートル ケルビンです。 熱伝導率は、温度、水分含有量、材料の密度など、いくつかの要因によって異なります。
K =（QL）/（AΔT)
コラボレー
K 熱伝導率 (W/mK) を指し、
Q 材料全体に伝達される熱量を指します (ジュール/秒またはワット)。
L XNUMX つの等温面間の距離を指し、
A 表面積（平方メートル）を指し、
ΔT は温度差 (ケルビン) を表します。
比較表
| 比較のパラメータ | 比熱 | 熱伝導率 |
|---|---|---|
| 定義 | 比熱とは、物質の温度を 1 ℃上昇させるために必要な熱エネルギーの総量を指します。 | 熱伝導率とは、特定の材料が熱エネルギーを伝達する能力を指します。 |
| シンボル | 比熱は次のように表されます。 cp or s. | 熱伝導率は K. |
| 我が軍の部隊数 | 比熱は、カロリーまたは摂氏 XNUMX 度あたりのグラムあたりのジュールまたはケルビン (J/(kg K) または J/(kg °C)) で測定されます。 | 熱伝導率の単位はワット/メートルケルビン (W/(m·K)) です。 |
| 式 | c = ΔQmΔT | K =（QL）/（AΔT) |
| 影響要因 | 比熱は、物質の種類と相によって異なります。 | 熱伝導率は、主に温度と熱伝達方向に依存します。 |
| 一部の化合物の実験値 | 水の比熱は摂氏 4,186 度あたり 1,700 キログラムあたり XNUMX ジュールですが、木材の比熱は摂氏 XNUMX 度あたり XNUMX キログラムあたり XNUMX ジュールです。 | 0°C での水の熱伝導率は 0.5610 W/(mK) ですが、木材の熱伝導率は 0.12 ～ 0.04 W/(mk) です。 |
| アプリケーション | やかんやフライパンなどの調理器具には、比熱容量の小さい物質が使われています。 | 高熱伝導率の材料はヒートシンク用途に使用され、低熱伝導率の材料は断熱材として使用されます。 |
比熱とは
比熱は、 質量熱容量. また、任意の温度における物質の比熱容量と、参照温度における参照物質の比熱容量との比を指す場合もあります。
物質の比熱が化合物の原子量の計算を可能にすることが実証されています。
比熱 値 物質の相と特性に常に依存し、経験的に測定され、参考に利用できます。
やかん、鍋、フライパンなどの調理器具には、比熱容量の低い物質が使用されています。 これは、少量の熱が加えられると、これらの物質が急速に加熱されるためです。
比熱は、ハンドル (炊飯器とケトルのハンドル)、断熱材、オーブン カバーの構造にも使用されます。 高熱にさらされた後でもわずかな温度変化しか観察されないためです。
熱伝導率とは？
熱伝導率は、特定の物質内の分子の攪拌によって発生します。 つまり、ランダムな分子運動によって熱エネルギーが輸送されます。
アルミニウム、銅、銀などの材料は、熱伝導率が高く、熱伝導率が良好です。
木材、アルミナ、ポリウレタン、ポリスチレンなどの材料は熱伝導率が低くなります。
そのような材料は断熱材です。
物質の熱伝導率は、物質がある相から別の相に変わるときに変化します。 たとえば、氷が溶けて水になると熱伝導率が変化します。
比熱と熱伝導率の主な違い
- 比熱はシステム内に保持される熱を指し、熱伝導率はシステム内または異なるシステム間の熱伝達を指します。
- 熱伝導率は記号「k」で表されますが、「」で表すこともできます。λ'と'κ'。 比熱は次のように表されます c or s.
- 比熱は調査中の材料の種類と相に依存しますが、熱伝導率は材料の温度、含水量、および密度に依存します。
- 比熱は、質量、温度変化、および物質によって得られる熱または失われる熱を使用して測定されます。 熱伝導率は、温度差、材料を通して伝達される熱量、平面間の距離、および表面積を使用して測定されます。
- 比熱は、化合物の単位が特定量の熱エネルギーを保持する能力です。 熱伝導率は、物質が熱エネルギーを伝達する可能性です。
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3253100
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