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在一般情况下,与固体材料的导热系数有关的因素是(  )。

发布时间:2023-03-03 01:45:54

在一般情况下,与固体材料的导热系数有关的因素是()。

A 、温度、密度、湿度

在一般情况下,与固体材料的导热系数有关的因素是(  )。

B 、温度、压力、密度

C 、压力、湿度、温度

D 、温度、压力、体积

参考答案

【正确答案:A】

导热系数属于材料的热物性参数,主要影响因素包括物质状态、成分、结构、温度、湿度、压强和密度等。

影响固体物质热导率的因素有哪些

一、工作温度温度对各类绝热材料导热系数均有直接影响,温度提高,材料导热系数上升.因为温度升高时,材料固体分子的热运动增强,同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增加.但这种影响,在温度为0-50℃范围内并不显著,只有对处于高温或负温下的材料,才要考虑温度的影响.二、含湿比率绝大多数的保温绝热材料都具有多孔结构,容易吸湿.材料吸湿受潮后,其导热系数增大.当含湿率大于5%-10%时,导热系数的增大在多孔材料中表现得最为明显.这是由于当材料的孔隙中有了水分(包括水蒸气)后,孔隙中蒸汽的扩散和水分子的运动将起主要传热作用,而水的导热系数比空气的导热系数大20倍左右,故引起其有效导热系数的明显升高.如果孔隙中的水结成了冰,冰的导热系数更大,其结果使材料的导热系数更加增大.所以,非憎水型隔热材料在应用时必须注意防水避潮.三、孔隙特征在孔隙率相同的条件下,孔隙尺寸越大,导热系数越大;互相连通型的孔隙比封闭型孔隙的导热系数高,封闭孔隙率越高,则导热系数越低.四、容重大小容重(或比重、密度)是材料气孔率的直接反映,由于气相的导热系数通常均小于固相导热系数,所以保温隔热材料往往都具有很高的气孔率,也即具有较小的容重,一般情况下,增大气孔率或减少容重都将导致导热系数的下降。但对于表观密度很小的材料,特别是纤维状材料(如超细玻璃纤维),当其表观密度低于某一极限值时,导热系数反而会增大,这是由于孔隙率增大时互相连通的孔隙大大增多,从而使对流作用得以加强.因此这类材料存在一个最佳表观密度,即在这个表观密度时导热系数最小.五、材料粒度常温时,松散颗粒型材料的导热系数随着材料粒度的减小而降低.粒度大时,颗粒之间的空隙尺寸增大,其间空气的导热系数必然增大.此外,粒度越小,其导热系数受温度变化的影响越小.六、热流方向导热系数与热流方向的关系,仅仅存在于各向异性的材料中,即在各个方向上构造不同的材料中.纤维质材料从排列状态看,分为方向与热流向垂直和纤维方向与热流向平行两种情况.传热方向和纤维方向垂直时的绝热性能比传热方向和纤维方向平行时要好一些.一般情况下纤维保温材料的纤维排列是后者或接近后者,同样密度条件下,其导热系数要比其它形态的多孔质保温材料的导热系数小得多.对于各向异性的材料(如木材等),当热流平行于纤维方向时,受到阻力较小;而垂直于纤维方向时,受到的阻力较大.以松木为例,当热流垂直于木纹时,导热系数为0.17w/(m·K),平行于木纹时,导热系数为0.35W/(m·K).气孔质材料分为气泡类固体材料和粒子相互轻微接触类固体材料两种.具有大量或无数多开口气孔的隔热材料,由于气孔连通方向更接近于与传热方向平行,因而比具有大量封闭气孔材料的绝热性能要差一些.七、填充气体隔热材料中,大部分热量是从孔隙中的气体传导的.因此,隔热材料的热导率在很大程度上决定于填充气体的种类.低温工程中如果填充氦气或氢气,可作为一级近似,认为隔热材料的热导率与这些气体的热导率相当,因为氦气和氢气的热导率都比较大.九、比热容热导率=热扩散系数×比热×密度.在热扩散系数和密度条件相同的情况下,比热越大,导热系数越高.隔热材料的比热对于计算绝热结构在冷却与加热时所需要冷量(或热量)有关.在低温下,所有固体的比热变化都很大.在常温常压下,空气的质量不超过隔热材料的5%,但随着温度的下降,气体所占的比重越来越大.因此,在计算常压下工作的隔热材料时,应当考虑这一因素.对于常用隔热材料而言,上述各项因素中以表观密度和湿度的影响最大.因而在测定材料的导热系数时,必须同时测定材料的表观密度.至于湿度,对于多数隔热材料可取空气相对湿度为80%一85%时材料的平衡湿度作为参考状态,应尽可能在这种湿度条件下测定材料的导热系数.

材料的导热性与哪些因素有关

1、与材料性质有关。

导热是依靠材料中的电子、原子、分子和晶格热运动来传递热量。但材料性质不同,其主要导热机理不同,效果也不一样。一般来说,金属的热导率大于非金属,纯金属热导率大于合金。物质三态中,固态热导率最大,液态次之,气态最小。

在一般情况下,与固体材料的导热系数有关的因素是(  )。

例如:标准大气压下0℃时的冰、水和水蒸气的热导率分别为2.22W/(m·K)、0.55W/(m・K)和0.183W/(m・K)。

2、与金属的自由电子热运动有关。

金属导热主要依靠自由电子的热运动,导电性能好的金属材料其热导率也大。金属热导率范围在2.3~420W/(m・K),银是420W/(m·K)。

但纯金属内加入其他元素成为合金后,由于这些元素的嵌入,严重阻碍自由电子的运动,使热导率大大下降。例如纯铜的λ=398W/(m・K),加人30%的锌后纯铜变成黄铜,λ仅为109W(m・K)。

3、与非金属的晶格结构有关。

非金属材料导热主要依靠晶格结构振动产生弹性波的方式来传递能量。物理学中称它为声子传递能量。

扩展资料:

温度升高时,纯金属内电子和晶格热运动都同时加剧,结果使在纯金属导热过程中起主要作用的自由电子定向穿梭运动受阻。因此随着温度的升高,纯金属热导率反而减小。

在一般情况下,与固体材料的导热系数有关的因素是(  )。

非金属导热主要是依靠原子、分子和晶格的振动,温度升高、振动加剧,热导率跟着升自高。气体导热主要依靠分子热运动,温度升高,热运动加快,热导率随之上升。

由上可知,热导率是温度的函数。如图所示给出了一些材料热导率与温度的关系趋势。这一关系一般可近似表达为:λ=λ0(1+bt)。

其中λ0为0℃时的热导率值,W/(m·K);b为热导率与温度关系比例系数,b>0时热导率随温度升高而增大,b<0时热导率随温度升高而减小,b=0时热导率是常数,t为摄氏温度。

参考资料:百度百科-导热性

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