Der Hauptunterschied zwischen Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübertragungskoeffizient besteht darin, dass die Wärmeleitfähigkeit mit der räumlichen molekularen Diffusion der Wärme durch die Flüssigkeit zusammenhängt, während der Wärmeübertragungskoeffizient eine Proportionalitätskonstante zwischen der zugeführten Wärme und der thermodynamischen Triebkraft ist des Wärmeflusses durch die Einheitsfläche.
Wärmeleitfähigkeit ist die Fähigkeit eines bestimmten Materials, Wärme durch sich selbst zu leiten. Der Wärmedurchgangskoeffizient hingegen ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmefluss und der thermodynamischen Triebkraft für den Wärmefluss.
Was ist Wärmeleitfähigkeit?
Wärmeleitfähigkeit kann als die Fähigkeit eines bestimmten Materials beschrieben werden, Wärme durch sich selbst zu leiten. Wir können diesen Term auf drei Arten bezeichnen: k, λ oder κ. Im Allgemeinen zeigt ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit eine hohe Wärmeübertragungsrate. Beispielsweise haben Metalle normalerweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit und leiten Wärme sehr effizient. Im Gegensatz dazu haben Isoliermaterialien wie Styropor eine geringe Wärmeleitfähigkeit und zeigen eine geringe Wärmeübertragungsrate. Daher können wir Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit in Kühlkörperanwendungen und Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit in Wärmedämmanwendungen verwenden. Außerdem ist der „thermische Widerstand“der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit.
Mathematisch können wir die Wärmeleitfähigkeit als q=-k∇T ausdrücken, wobei q der Wärmestrom, k die Wärmeleitfähigkeit und ∇T der Temperaturgradient ist. Wir nennen dies „das Fouriersche Gesetz der Wärmeleitung“.
Wir können Wärmeleitung als den Transport von Energie aufgrund zufälliger molekularer Bewegung über einen Temperaturgradienten definieren. Wir können diesen Begriff vom Energietransport durch Konvektion und Molekulararbeit unterscheiden, da es sich nicht um mikroskopische Strömungen oder innere Spannungen handelt, die Arbeit verrichten.
Bei den Maßeinheiten für die Wärmeleitfähigkeit sind die SI-Einheiten „Watt pro Meter-Kelvin“oder W/m. K. In imperialen Einheiten können wir jedoch die Wärmeleitfähigkeit in BTU/(h.ft.°F) messen. BTU ist eine britische thermische Einheit, wobei h die Zeit in Stunden, ft die Entfernung in Fuß und F die Temperatur in Fahrenheit ist. Darüber hinaus gibt es zwei Hauptmethoden zur Messung der Wärmeleitfähigkeit eines Materials: stationäre und transiente Methoden.
Was ist der Wärmeübertragungskoeffizient?
Wärmeübergangskoeffizient ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmestrom und der thermodynamischen Triebkraft für den Wärmestrom. In der Thermodynamik ist er auch als Filmkoeffizient oder Filmeffektivität bekannt. Normalerweise wird die Gesamtwärmeübertragungsrate für einige Systeme als Gesamtleitwert oder Wärmeübertragungskoeffizient ausgedrückt, der mit U bezeichnet wird.
Der Wärmeübergangskoeffizient ist nützlich bei der Berechnung der Wärmeübertragung durch Konvektion oder Phasenübergang zwischen einer Flüssigkeit und einem Festkörper. Bei Betrachtung der SI-Einheiten hat der Wärmedurchgangskoeffizient die Einheit W/(m2K) (Watt pro Quadratmeter Kelvin).
Außerdem lässt sich der Wärmedurchgangskoeffizient als Kehrwert der Wärmedämmung beschreiben. Wir können den Wärmedurchgangskoeffizienten für Baumaterialien und für die Isolierung von Kleidung verwenden.
Was ist der Unterschied zwischen Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübertragungskoeffizient?
Wärmeleitfähigkeit und Wärmedurchgangskoeffizient sind wichtige Begriffe der physikalischen Chemie. Der Hauptunterschied zwischen Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübertragungskoeffizient besteht darin, dass die Wärmeleitfähigkeit mit der räumlichen molekularen Diffusion der Wärme durch die Flüssigkeit zusammenhängt, während der Wärmeübertragungskoeffizient eine Proportionalitätskonstante zwischen der zugeführten Wärme und der thermodynamischen Triebkraft des Wärmedurchflusses ist Flächeneinheit.
Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen Wärmeleitfähigkeit und Wärmedurchgangskoeffizient zusammen.
Zusammenfassung – Wärmeleitfähigkeit vs. Wärmeübertragungskoeffizient
Der Hauptunterschied zwischen Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübertragungskoeffizient besteht darin, dass die Wärmeleitfähigkeit mit der räumlichen molekularen Diffusion der Wärme durch die Flüssigkeit zusammenhängt, während der Wärmeübertragungskoeffizient eine Proportionalitätskonstante zwischen der zugeführten Wärme und der thermodynamischen Triebkraft ist des Wärmeflusses durch die Einheitsfläche.
