@aabramovsky

Как экспериментально найти теплопроводность материала без дорогого измерителя теплопроводности?

Ищу возможность оценить теплопроводность утеплителя для стен частного дома, если нет возможности достать какой-либо измеритель теплопроводности ( например, ИТП-МГ4 ).
На одном форуме нашел такой способ:
"Берем материал с заведомо известной теплопроводностью и новый материал. Соединяем их вместе. На границе соприкосновения размещаем датчик температуры. Ну и организуем разницу температур с каждой стороны получившегося пирога. Потом по формуле определяем теплопроводность нового материала."

Но из формул теплового потока и закона Фурье я не понимаю как это посчитать. Кто-то может мне объяснить суть такого эксперимента и формулы, которые предполагалось использовать?
Спасибо.
  • Вопрос задан
  • 141 просмотр
Решения вопроса 1
longclaps
@longclaps
Иногда, когда я встречаю вопрос, составленый по шаблону "я идиот, может мне кто-нибудь что-нибудь объяснить?", я испытываю соблазн ответить. Тут нет никаких гарантий, ведь человек, так себя обозначивший, наверное знает себя лучше, так что риск впустую потратить время велик. С другой стороны, можно подобрать для ответа столь простые слова, что он постесняется признаться, что так ничего и не понял. В этом, наверное, есть что-то шулерское, но, с другой стороны, я-то чем буду виноват? В общем, такой соблазн существует.
Итак, автор задал вопрос, в котором упомянута, но не названа формула. Это укрепляет мои подозрения. Но я постараюсь не подставляться. Я тоже не буду называть формулу, но скажу, что она, скорее всего, верна. Моя уверенность зиждется на том, что предложена разумная схема эксперимента и упомянуты уместные термины. Я также объясню суть эксперимента и тайной формулы. Пожалуйста.
В иллюстративных целях проведём вспомогательный мысленный эксперимент. Итак:
Дом, окно, рама с двойным остеклением. Для простоты допустим, что дерево (или пластик) рамы имеет нулевую теплопроводность. Снаружи -20°, в комнате +20°, какая температура установится между стёклами? Из соображений симметрии кажется, что 0°. А как на самом деле? А так и есть. По закону сохранения энергии и ввиду того, что система улица/межстекольное пространство/комната находится в динамическом равновесии, для поддержания стабильной межстекольной температуры нужно, чтобы входящий через внутреннее стекло поток тепловой энергии равнялся исходящему через внешнее стекло на улицу потоку. По закону Фурье (никаких формул!) падение температуры на каждом из одинаковых стёкол также будет одинаковым.
А теперь заменим наше двойное окно на предложенный сэндвич из материала с заведомо известной теплопроводностью и нового материала. Закона сохранения энергии это отменить вроде бы не должно. Составим уравнение (никаких формул!), описывающее равенство тепловых потоков через слои сэндвича. Путём простых математических преобразований выведем то самое утверждение (никаких!).
Как-то так.
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 1
selftrips
@selftrips
selftrips.ru
Теплопроводность эквивалент проводимость в электричестве
Теплосопротивление =сопротивлению в электричестве
I*(Rиз +Rх) =Uоб
I*Rиз = Uиз -> I=Uиз/Rиз

Rx = Uоб/(Uиз/Rиз) -Rиз
проводимость обратная величина
Px = 1/Rx = 1/(Uоб/(Uиз/Rиз) -Rиз)
==================================
Px = 1/Rx = 1/(Uоб/(Uиз*Pиз) -1/Pиз
==================================
где
Uоб - общая разница температур
Uиз - разница температур на известном материале
Pиз - теплопроводность известного материала (не удельная а итоговая!!)
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы