导热性、比热容和热容量

一、导热性

（一）概念

导热性是指材料传导热量的性质，以热导率()表示.

可用下式表示：

=Q/At(T₂-T₁)

式中：—热导率(w/(m.k))；Q—传导的热量(J)；

      A—热传导面积(m²)； —材料厚度(m)；

      t—热传导时间(s)；  (T₂—T₁)—材料两侧温差(k)。

的物理意义：材料在单位时间内，在单位面积上，通过单位厚度，两侧温差为1k时所传导的热量。

（二）影响因素：

1、材料的构造、分子结构及化学成份的影响

如：木材与水由于构造和分子结构不同，导热性差异很大。水和冰化学成分相同，但物态不同，故导热性差异很大。

_水=0.568，_冰=2.33

2、表观密度的影响

（1）表观密度越大，则孔隙率P越小，空气越少，导热系数越大，保温隔热性越差。

　　 反之，越小，则P越大，空气越多，越小，保温隔热性越好。

　　 注意：在所有物质中，空气的是最小的。

（2）孔隙特征的影响：孔隙尺寸越小，封闭孔隙，则越小。

结论：良好的保温隔热材料，具有较大的孔隙率，且孔隙尺寸小，封闭且不连通。

3、温度、湿度的影响

（1）温度升高，材料固体分子热运动加剧，同时材料孔隙中空气对流和孔壁间的热辐射作用增加，故导热系数增大。

（2）温度增加，孔隙中水份增加，由于液态水比空气的导热系数大，故材料的导热系数增大。如果水冻成冰，冰的导热系数又是水的4倍，则材料的导热系数更增大。

问题：新建房屋的保温性能差，到了冬季更甚，这是为什么？

因为新建房屋材料中的水份较多，则材料的导热系数较大，到了冬季，部分水变成冰，则导热系数更增大，故保温隔热性较差。

二、比热容和热容量

（一）概念：

热容量是指材料受热（或冷却）时吸收（或放出）热量的性质。热容量的大小用比热容（简称比热）表示。

可按下式计算：

Q=cm(T₂—T₁)，所以c=Q/m(T₂—T₁)

式中：Q—材料吸收或放出的热量(J)；c—材料的比热(J/(g.k))；

      m—材料的质量(g)；        (T₂—T₁)—材料受热或冷却前后的温差(k)；

比热容c意义：质量为1克的材料，当温度升高（或降低）1k时，所吸收或释放的热量。

（二）影响比热的因素：

1、主要取决于矿物成分和有机质的含量

无机材料的比热<有机材料的比热

2、湿度的影响

水的比热是最大的，C_水=4.2，因此，随着材料湿度的增加，该材料的比热也随之增加。

（三）热容量的应用意义：

热容量值=比热容×材料的质量

热容量大的材料，对于保持室内温度稳定性有良好作用。冬季房屋内采暖后，热容量值大的材料，本身吸入储存较多的热量，当短期停止供暖后，它会放出吸入的热量，使室内温度变化不致太快。

三、材料的保温隔热性

防止室内热量的散失称为保温；防止外部热量的进入称为隔热。

保温隔热性能的衡量用热阻来表示:R=1/   单位：m.k/w。

结论：热导率越小，热阻越大，材料的保温性越好。

≤0.175w/(m.k)的材料称为绝热材料。