Архивы по месяцам: Январь 2012

Теплопроводность воды

Теплопроводность воды по сравнению с другими веществами относительно высока. Коэффициент теплопроводности воды при атмосферном давлении составляет 0,60 Вт/м*К при 20°С. При этом коэффициент теплопроводности воздуха – 0,026 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности пенопласта в среднем – 0,3 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности войлока – 0,046 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности дерева в среднем – 0,15 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности пенобетона в среднем – 0,3 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности красного керамического полнотелого кирпича 0,5 – 0,8 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности стекла 1,0 – 1,15 Вт/м*К.

При этом теплопроводность например металлов гораздо более высокая. Коэффициент теплопроводности стали в среднем – 47 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности алюминия – 202 – 236 Вт/м*К, коэффициент теплопроводности меди – 382 – 390 Вт/м*К.

Теплопроводность – это молекулярный перенос теплоты от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой, или от части тела с меньшей температурой к части тела с большей температурой, при котором происходит обмен энергией молекул, атомов и свободных электронов.

Вода это оксид водорода (Н2О), хороший растворитель, химически активное вещество, способное существовать по соседству в виде жидкости, льда и пара одновременно. Причем теплопроводность ее не только в различных состояниях, но и даже при разных температурах в одном и том же виде разная. Так теплопроводность воды при атмосферном давлении составляет 0,56 Вт/м*К при +0°С, 0,60 Вт/м*К при 20°С, 0,63 Вт/м*К при 40°С, 0,67 Вт/м*К при 80°С. А теплопроводность льда вообще составляет 2,33 Вт/м*К. Но вот теплопроводность снега будет уже значительно ниже за счет содержащегося в нем воздуха, чем больше воздуха, тем ниже теплопроводность. Коэффициент теплопроводности свежего, только что выпавшего снега снега будет составлять 0,10 – 0,15 Вт/м*К, и будет повышаться по мере его уплотнения.

При насыщении водой различных пористых материалов их теплопроводность достаточно сильно меняется, чем больше пористость, тем больше и изменения. Это происходит потому, что вода вытесняет воздух, который сам по себе довольно сильно увеличивает теплоизоляционные свойства материалов. Так, если сухой не утрамбованный грунт имеет средний коэффициент теплопроводности 0,4 Вт/м*К, сухой утрамбованный – 1,05 Вт/м*К, то грунт с содержанием 10% воды будет уже иметь коэффициент теплопроводности 1,75 Вт/м*К, а с содержанием 20% воды – 2,1 Вт/м*К. Еще сильнее сказывается насыщение водой на ухудшении теплоизоляционных свойств таких материалов как войлок или минеральная вата. Увеличение их влажности приводит к резкому повышению их теплопроводности.

В зимний период повышенная влажность строительных объектов может приводить к тому, что переувлажненные материалы не только будут после промерзания еще хуже держать тепло из-за более высокой теплопроводности льда по сравнению с водой, но и будет уменьшаться срок их службы из-за того, что вода при замерзании расширяется, нарушая связи между частицами строительных стеновых блоков, кирпича и т.д. Важно, чтобы в процессе строительства соблюдались технологические требования, строительные нормы и правила, гидроизоляция проводилась качественно.