Salmonsen - Varmeledning

Dokument oprettet:	30 Jan 2007
Senest ændret:	24 Apr 2021

Salmonsens Konversationsleksikon Varmeledning bestaar i en Varmeudveksling mellem to Legemer, der er i umiddelbar Berøring med hinanden; Varmen gaar altid fra det varmere til det koldere Legeme. V. adskiller sig saaledes principielt fra Varmestrømning, hvor der samtidig med Transport af Varme sker en Stoftransport, og fra Varmestraaling, hvor Varmetransporten sker ved elektromagnetiske Bølger. Den Varmemængde Q, som i Tiden T ledes igennem en Plade af Størrelsen F og Tykkelse d og med en Temperaturforskel t₁^°–t₂^° mellem Pladens Sideflader, er

Q = k · ((t₁–t₂)/d) · F · T

Her er k en Konstant, Varmeledningsevnen, der afhænger af det betragtede Materiale og desuden vokser lidt med Temperaturen. I Fysikken bruges i Almindelighed Enhederne Gramkalorier, cm og Sek., og med disse Enheder er Talværdien for k i hosstaaende Tabel anført for nogle Legemer. I Teknikken bruges hyppigst Enhederne Kilogramkalorier, m og Time, og Talværdierne for k bliver da 360 Gange saa store.

Sølv ............................. 1,0

Kobber ........................ 0,83–0,94

Jern .............................. 0,11–0,14

Bly ............................... 0,08

Glas .............................. 0,002

Kork ............................ 0,00013

Kvægsølv ..................... 0,018

Alkohol ........................ 0,0037

Vand ............................ 0,0014

Brint ............................. 0,000417

Alm. Luft ...................... 0,000006

Tabellen viser – og det er ogsaa bekendt fra mange daglige Erfaringer – at der er stor Forskel paa de forskellige Legemers Varmeledningsevne. Gode Ledere er Metallerne og bedst af disse Sølv og Kobber; daarlige Ledere eller Isolatorer er Stoffer som Træ, Glas og Kork. Fuldstændig uledende er kun det absolut tomme Rum, men ogsaa Luft er en meget slet Leder; denne Luftens Isolationsevne faar imidlertid kun Interesse, naar Luftrummet er saa lille, at der ikke kan opstaa Varmestrømninger i det; i modsat Fald vil nemlig den ringe V. ganske overskygges af den forholdsvis store Transport af Varme ved Strømning. Derfor er alle porøse Legemer gode Isolatorer for Varme. Som Eksempler paa Anvendelsen af daarlige Varmeledere kan nævnes Dyrenes Pels, Fuglenes Fjederdragt, vore Klæder, Varmerørs Indpakning i Asbest, Infusoriekisel e. l., Ydermures Beklædning med Korkplader, dobbelte Vinduer; se endvidere Afkøling, Ishus og Opvarmningsanlæg. Af andre Anvendelser maa nævnes Porcelæns- eller Træhaandtag paa varme Metalgenstande som f. Eks. Strygejern og Kakkelovnslaager. To lige varme Legemer med forskellig Varmeledningsevne, f. Eks. Jern og Træ, føles ikke lige varme, naar de berøres, fordi de fører Varmen til eller fra Haanden ulige hurtigt; jo større k er, desto mere mærkes Temperaturforskellen mellem Legemet og Haanden. Er Legemerne varmere end Haanden, vil Jernet føles varmere end Træet; er de koldere end Haanden, vil Jernet føles koldere end Træet.

V. forstaas principielt meget let ud fra den kinetiske Teori (s. d.). I et varmt Legeme vil Molekylerne i Henhold til denne Teori nemlig være i livligere Bevægelse end Molekylerne i et koldt Legeme; naar derfor et varmt Legeme berører et koldt, vil der ved Sammenstød mellem Molekylerne paa begge Sider af Berøringsfladen overføres Energi fra det varme Legeme til det kolde, hvorved det varme Legeme afkøles, medens det kolde opvarmes.

Den Varmemængde, der under V. passerer gennem den ene Sideflade af en Plade, vil i Almindelighed bruges til to Ting: en Del af den vil medgaa til Opvarmning af Pladen, medens Resten gaar bort gennem den modsatte Sideflade; denne sidste Del afhænger baade af den tilførte Varmemængde og af Pladens Varmekapacitet. Ved Maalinger af Varmeledningsevnen sørger man som oftest for, at Temperaturfaldet gennem Pladen bliver stationært, d. v. s. at hvert Punkt af Pladen holder sin Temperatur uforandret, saaledes at intet af den tilførte Varme bruges til Opvarmning af Pladen. Maales da Q og Temperaturfaldet gennem Pladen, kan k beregnes af den ovenstaaende Formel; men disse Maalinger volder tit meget store praktiske Vanskeligheder, navnlig naar det gælder absolutte Maalinger, mindre, naar det kun gælder om at sammenligne to Legemers Varmeledningsevne. Ved Luftarter og Vædsker kompliceres Maalingerne særlig af de optrædende Varmestrømme.

For Metaller gælder med Tilnærmelse en af Wiedemann og Franz fremsat Lov: Forholdet mellem Varmeledningsevnen for to Metaller er lig med Forholdet mellem de to Metallers elektriske Ledningsevne; Metaller, der leder Varmen godt, leder altsaa ogsaa Elektriciteten godt. Endvidere gælder Lorenz’s Lov: For et vilkaarligt Metal forandres Forholdet mellem Metallets Varmeledningsevne og dets elektriske Ledningsevne med Temperaturen, idet dette Forhold er proportionalt med den absolutte Temperatur. For ideale Luftarter er inden for meget vide Grænser Varmeledningsevnen uafhængig af Trykket. (Litt.: Geiger & Scheel, »Handbuch der Physik«, Bind XI; E. Suenson, »Byggematerialer« [Kbhvn 1922].

[Salmonsens Konversationsleksikon, 1928]

Interne links til dette opslag:

Eksterne links til dette opslag:

Salmonsens konversationsleksikon [Project Runeberg]

Home