Обладает ли дерево тепло и электропроводностью – Теплопроводность дерева таблица, схема
alexxlab | 25.01.2020 | 0 | Разное
Теплопроводность и звукопроводность древесины
Любой вид древесины обладает как химическими, механическими, так и физическими свойствами. К ним относятся такие, которые можно определить путем осмотра, измерения, взвешивания и т.п. Физические свойства (запах, плотность, влажность) определяют такие важные показатели древесины, как теплопроводность и звукопроводность.
Теплопроводность
Способностью пропускать тепло обладают практически все материалы, в том числе и древесина. Она характеризуется достаточно низкой теплопроводностью, что обусловлено ее строением и пористостью структуры. Многочисленные межклеточные пространства заполнены воздухом, и это препятствует проникновению тепла в глубокие структуры. Мерой измерения проводимости тепла считается коэффициент теплопроводности, который определяет количество тепла при прохождении его через 1 см толщи древесины за 1 секунду.
Коэффициент теплопроводности зависит от породы дерева и плотности древесины. Доказано, что более плотная древесина лучше проводит тепло, нежели рыхлая. К породам с высокой плотностью относятся такие породы, как ясень, граб, фисташка и кизил. К породам со средней плотностью можно отнести березу, дуб, орех и вяз. Малой плотностью обладают липа, сосна и ель. В строительстве широко используются породы деревьев с высокой и средней плотностью, поскольку они обладают низким коэффициентом теплопроводности.
Влажность также снижает теплоизолирующие свойства древесины, поскольку вода является лучшим проводником, нежели воздух. При проникновении в поры влага выталкивает воздух, и повышает проводимость тепла. Чем выше влажность древесины, тем менее пригодна она к использованию в производстве. Для улучшения ее теплоизолирующих показателей производится сушка.
Проводимость тепла сквозь толщу древесины зависит и от направления разреза. Так, показатель теплопроводности поперек волокон практически вдвое ниже, чем вдоль.
Звукопроводность
Звукопроводимостью принято считать способность материала пропускать звук. Древесина обладает высокими показателями звукопроводимости, которые в несколько раз превышают показатели звукопроводности воздуха. С наиболее высокой скоростью звуковые волны распространяются вдоль волокон, со средней скоростью – в радиальном направлении, и уж совсем медленно распространяются в тангенциальном направлении. У различных пород деревьев скорость распространения звука существенно отличается. В продольном направлении у дуба она составляет 12,7, у ясеня – 15,3, а у сосны – 15,2 м/сек. В тангенциальном направлении скорость равна: у дуба – 4,2, у ясеня – 4,1, а у сосны – 2,6 м/сек.
Звукопроницаемость считается важным показателем качества древесины. Стволы здоровых пород при ударе у основания быстро распространяют чистый звук до самой макушки (резонируют). Повышенная влажность, поражения гнилью и другие дефекты ухудшают показатели звукопроводности, и древесина при ударе издает прерывистый, переходящий в глухой, звук.
Высокая звукопроницаемость древесины, как строительного материала, играет отрицательную роль при использовании ее в жилищном строительстве. Так, при возведении жилых строений и деревянных перекрытий важным этапом является снижение звукопроницаемости за счет использования звукоизолирующих материалов или увеличения толщины перегородок. Это вызывает дополнительный расход материалов, а значит, и финансовые затраты.
Среди многочисленных пород можно выделить особую категорию деревьев, древесина которых обладает способностью резонировать, то есть усиливать звуковые колебания. К ним относятся сибирский кедр, кавказская пихта, ель. Древесину этих деревьев используют для изготовления музыкальных инструментов.
ya-parket.ru
Теплопроводность древесины и других строительных материалов
Часто наши заказчики задаются вопросами: тепло ли будет в доме из дерева? Какая толщина стен необходима для того, чтобы дом был теплым? Какую породу древесины выбрать для строительства дома или бани? Для того, чтобы аргументировано ответить на эти вопросы, мы разместили на нашем сайте таблицы из строительного справочника (см. ниже), в которых приведен коэффициент теплопроводности различных пород древесины, а также других строительных материалов. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше материал удерживает тепло.
Из приведенных ниже таблиц можно сделать следующие выводы:
Лучше всего сохраняет тепло кедр, затем идет ель, далее лиственница и только потом сосна. Это не означает, что дом из сосны будет холодным. Это означает, что при прочих равных условиях (диаметр бревна, влажность древесины, подгонка и утепление межвенцовых стыков), сосна проиграет по теплопроводности кедру и лиственнице.
Стена из древесины сосны, толщиной 100 мм эквивалентна по теплопроводности стене из кирпичной кладки, толщиной 580 мм или стене из железобетона толщиной 1130 мм
Межвенцовый джутовый утеплитель в 3,5 раза лучше удерживает тепло, чем древесина сосны. То есть стыки между бревнами, при условии плотного заполнения их джутовым утеплителем, будут самым «теплым местом» в стене.
При условии плохой герметизации межвенцовых стыков, в тех местах, где возможно образование инея, теплопотери будут в 3 раза выше, чем через деревянную сосновую стену.
Использование металлических нагелей (шкантов) не допустимо, так как теплопотери через них будут в 350 раз (!) выше, чем через деревянные шканты.
Подытоживая все вышесказанное можно отметить, что деревянный дом будет теплым, при соблюдении правильной геометрии бревен, качественном монтаже сруба и хорошем утеплении межвенцовых стыков.
Не все, доступные для строительства, породы древесины имеют одинаковую теплопроводность, то есть одни породы древесины лучше сохраняют тепло, а другие хуже. Эти характеристики древесины необходимо учитывать при выборе материала для строительства дома или бани.
Кроме коэффициента теплопроводности, древесина обладает и другими качественными показателями. Кедр, например, имеет благородный красноватый цвет, приятный аромат. Кроме этого его древесина мягче (лучше обрабатывается) всех остальных хвойных деревьев. Как уже упоминалось, кедр – самое «теплое» дерево.
Лиственница – самое тяжелое хвойное дерево, произрастающее в России. Древесина свежесрубленной лиственницы тяжелее воды, то есть тонет в воде. При этом, распространенное мнение, что дом из лиственницы будет холодным не верен, так как теплопроводность лиственницы хуже (она «теплее»), например, сосны. Кроме того, древесина лиственницы меньше других пород подвержена гниению, а также имеет очень красивую структуру.
Сосна – самое распространенное дерево в России. Это хороший и самый доступный материал для строительства дома или бани. Сосна хорошо обрабатывается, ее древесина имеет красивую структуру и будет долго радовать своим видом ценителя природной красоты.
|
Теплопроводность древесины (при -30/+40°C): |
|
|
Древесина |
λ, в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК) |
|
Береза |
150 |
|
Дуб (поперек волокон) |
200 |
|
Дуб (вдоль волокон) |
400 |
|
Ель |
110 |
|
Кедр |
95 |
|
Клен |
190 |
|
Лиственница |
130 |
|
Липа |
150 |
|
Пихта |
150 |
|
Пробковое дерево |
45 |
|
Сосна (поперек волокон) |
150 |
|
Сосна (вдоль волокон) |
400 |
|
Тополь |
170 |
Теплопроводность строительных материалов (при -30/+40°C):
Стройматериалы | λ, в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК) |
Алебастр | 270 – 470 |
Асбест волокнистый | 160 – 240 |
Асбестовая ткань | 120 |
Асбест (асбестовый шифер) | 350 |
Асбестоцемент | 1760 |
Асфальт в крышах | 720 |
Асфальт в полах | 800 |
Пенобетон | 110 – 700 |
Бакелит | 230 |
Бетон сплошной | 1750 |
Бетон пористый | 1400 |
Битум | 470 |
Бумага | 140 |
Железобетон | 1700 |
Вата минеральная | 40 – 55 |
Войлок строительный | 44 |
Гипс строительный | 350 |
Глинозем | 2330 |
Гранит, базальт | 3500 |
Грунт сухой глинистый | 850 – 1700 |
Грунт сухой утрамбованный | 1050 |
Грунт песчаный сухой =0% влаги / | 1100 – 2100 |
Грунт сухой | 400 |
Гудрон | 300 |
Железобетон | 1550 |
Известняк | 1700 |
Камень | 1400 |
Камышит | 105 |
Картон плотный | 230 |
Картон гофрированный | 70 |
Кирпич красный | 450 – 650 |
Кладка из красного кирпича на | 810 |
Кирпич силикатный | 800 |
Кладка из силикатного кирпича на | 870 |
Кладка из силикатного | 810 |
Кирпич шлаковый | 580 |
Кладка из керамического | 580 |
ПВХ поливинилхлорид – “сайдинг” | 190 |
Пеностекло | 75 – 110 |
Пергамин | 170 |
Песчаник обожженный | 1500 |
Песок обычный | 930 |
Песок 0% влажности – очень сухой | 330 |
Песок 10% влажности – мокрый | 970 |
Песок 20% влажности – очень | 1330 |
Плитка облицовочная | 10500 |
Раствор цементный | 470 |
Раствор цементно-песчаный | 1200 |
Резина | 150 |
Рубероид | 170 |
Сланец | 2100 |
Стекло | 1150 |
Стекловата | 52 |
Стекловолокно | 40 |
Толь бумажный | 230 |
Торфоплита | 65 – 75 |
Фанера | 150 |
Шлакобетон | 700 |
Штукатурка сухая | 210-790 |
Засыпка из гравия | 360-930 |
Засыпка из золы | 150 |
Засыпка из опилок | 93 |
Засыпка из стружки | 120 |
Засыпка из шлака | 190 – 330 |
Цементные плиты, цемент | 1920 |
Коэффициенты теплопроводности строительных металлов (при -30/+40°C)
|
Материал |
в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК) |
|
Сталь |
52000 |
|
Медь |
380000 |
|
Латунь |
110000 |
|
Чугун |
56000 |
|
Алюминий |
230000 |
|
Дюралюминий |
160000 |
Коэффициенты теплопроводности инея, льда и снега
|
Материал |
в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК) |
|
Иней |
470 |
|
Лед 0°С |
2210 |
|
Лед -20°С |
2440 |
|
Лед -60°С |
2910 |
|
Снег |
1500 |
xn--45-mlcmkdp5a.xn--p1ai
Ответы@Mail.Ru: проводит ли дерево тепло?
Конечно: Теплопроводность древесины (при 20–30°C): λ, 10 -3 Вт/(м·К) Береза 0.15 Дуб (поперек волокон) 0.20 Дуб (вдоль волокон) 0.4 Ель 0.11 Кедр 0.095 Клен 0.19 Лиственница 0.13 Пробковое дерево 0.045 Сосна (поперек волокон) 0.15 Сосна (вдоль волокон) 0.40 Тополь 0.17
вроде проводит, но зависит от породы дерева…. дуб например ОЧЕНЬ плохо.. .
Конечно дерево не самый лучший проводник тепла, но все таки абсолютным теплоизолятором не является
а попробуйте – возьмите ДСП с одной стороны грейте а с другой руку приложите
Любой материал, кроме вакуума, проводит тепло. . в вакууме тепло передается засчет излучения…
touch.otvet.mail.ru
Теплопроводность – какое дерево самое теплое
Как и обещал ранее, выкладываю подробную таблицу по теплопроводности древесины различных пород. Чем хорошо дерево? Тем, что его легко обрабатывать, из него легко строить дом, дерево пока еще можно легко получить в России в виде строительного материала.
Одним из плюсов дерева является то, что оно не меняет показателей теплопроводности при широком диапазоне температур. Показатели для пиломатериалов стабильны от -40С до +40С. Наибольшее же влияние на теплопроводность оказывает влажность дерева.
Рассмотрим Таблицу 5 – теплопроводность древесины различных пород:
Оставим пока в стороне пробку – кору пробкового дуба, поговорим о ней позже.
Из всех пород дерева самым теплым является кедр. Его показатели теплопроводности поперек волокон являются самыми низкими – 0,095 Вт/(м*С). Дом из кедра будет самым теплым – чтобы получить показатель теплосопротивления R = 3, вам понадобится стена из кедра толщиной 30 сантиметров.
Следующим по теплоизолирующим свойствам идет древесина ели — 0,110 Вт/(м*С). Для того, чтобы достичь R = 3, вам понадобится стена потолще – в 33-35 сантиметров.
Далее, с большим отрывом, следуют сосна, липа, пихта и береза. Их показатель теплосопротивления равен 0,150 Вт/(м*С). Для того, чтобы получить дом с теплосопротивлением R = 3, вам понадобятся сосновые или липовые стены толщиной в 45 сантиметров.
И наконец, самые «холодные» деревья – это тополь, дуб и клен. При их теплосопротивлении в 0,170-0,200 Вт/(м*С) вам понадобится строить дом со стенами в 50-60 сантиметров. Давно ли вы видели в продаже кругляк с минимальным диаметром стволов в полметра?
Стандартные деревянные дома собирают из бруса в 100-150 миллиметров, изготовленного из древесины хвойных пород. Это значит, что и брусовые и рубленые стены нуждаются в утеплении в тех регионах, где столбик термометра опускается ниже -20С в зимний период.
Что касается показателей теплосопротивления для древесины вдоль волокон. Почти для всех пиломатериалов он равен 0,4 Вт/(м*С). Что это значит? Это значит, что древесина вдоль волокон промерзает в зимний период почти в 4 раза сильнее, чем поперек. Видели промерзшие углы в деревянных домах?
А еще это значит, что любые торцы брусьев или стропил будут промерзать вдоль волокон и нести холод в дом. То есть, торцы пиломатериалов должны быть укрыты от внешней температуры. Либо они должны быть утеплены в том случае, если далее брус или балка проходит сквозь ограждающие конструкции и попадает внутрь дома.
Что же касается пробки, то ее нельзя будет использовать как строительный материал для ограждающих конструкций в силу малой прочности. Однако, ее можно использовать как превосходный экологически чистый утеплитель для деревянного дома.
dom-data.ru
Электрические свойства древесины
Электропроводность. Способность древесины проводить электрический ток находится в обратной зависимости от ее электрического сопротивления.
Полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Наибольшее значение для характеристики электропроводности материала имеет первый вид сопротивления, показателем которого служит удельное объемное сопротивление имеющее размерность Ом · см и численно равное сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размерами 1x1x1 см изданного материала (древесины).
Древесина относится к диэлектрикам (108-1017 Ом·см). Для нее применимы методы измерения сопротивлений твердых диэлектриков при постоянных напряжениях. С учетом специфики древесины эти методы использованы ЦНИИМОД при разработке ГОСТ 18408-73.
У разных пород электропроводность различная, но при этом у всех пород вдоль волокон она в несколько раз больше, чем поперек волокон.
С повышением влажности древесины сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления (в десятки миллионов раз) наблюдается при увеличении содержания связанной воды, т. е. при переходе от абсолютно сухого состояния древесины до предела насыщения клеточных стенок Wп.н.. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки или сотни раз. Этим объясняется снижение точности определения влажности электровлагомерами в области выше Wп.н..
Повышение температуры древесины приводит к уменьшению ее объемного сопротивления. В среднем принято считать, что повышение температуры древесины на каждые 12 °С вызывает снижение сопротивления примерно вдвое.
Электропроводность древесины учитывается в тех случаях, когда древесину применяют для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д.
Электрическая прочность. Так называется способность древесины противостоять пробою, т. е. снижению сопротивления при больших напряжениях. Для определения электрической прочности древесины при переменном напряжении частотой 50 Гц в ЦНИИМОДе был разработан ГОСТ 18407—73. Показателем электрической прочности служит Епр — отношение пробивного напряжения к толщине материала, кВ/мм.
Электрическая прочность абсолютно сухой древесины вдоль волокон составляет 1,3-1,5 кВ/мм, что в 4-7 раз меньше, чем поперек волокон. С повышением влажности электрическая прочность заметно снижается. По данным БелТИ, прочность снижается в 2 раза при изменении влажности с 10 до 14 %. Электрическая прочность древесины по сравнению с другими твердыми изоляционными материалами невелика (у стекла Епр = 30, у полиэтилена — 40 кВ/мм). Для повышения электрической прочности древесину пропитывают парафином, олифой, искусственными смолами и другими веществами.
Диэлектрические свойства. Находящаяся в переменном электрическом поле древесина проявляет свои диэлектрические свойства, которые характеризуются двумя показателями. Первый из них — относительная диэлектрическая проницаемость ε — численно равен отношению емкости конденсатора с прокладкой из древесины к емкости конденсатора с воздушным зазором между электродами. Второй показатель — тангенс угла диэлектрических потерь tg δ — определяет долю подведенной
www.activestudy.info
Обладает ли водород (НЕ ГАЗ! а простое вещество) -тепло и электропроводностью?
Твёрдый водород, как раз, таки не простое вещество, но в финской лаборатории доказали, что он, скорее всего, почти не проводит ток. И, разумеется, он обладает слабой теплопроводностью.
Теплопроводностью – да, электропроводность – хз, скорее всего, нет Пытаются получить металлический водород – сверхпроводник, но…
водород (НЕ ГАЗ! ) не существует.
Да, бывает даже металлический водород – он вообще сверхпроводник.
Водород, как простое вещество, при нормальных условиях существует только в газообразном состоянии. Металлический водород пока только предсказан теоретически. А тепло- и электропроводностью обладают любые вещества. В какой степени – другой вопрос.
Теплопроводность есть у всего. А что ты понимаешь под простым веществом неясно. водород в разных состояния проводит ток сильно по разному
touch.otvet.mail.ru
Теплопроводность связь с электропроводностью – Справочник химика 21
Особый тип химической связи наблюдается в металлах. Металлические кристаллы характеризуются большим числом весьма полезных свойств, которые сделали их незаменимым материалом для человечества. К ним относятся высокая отражательная способность, высокая пластичность (способность вытягиваться в проволоку), ковкость, высокие теплопроводность и электропроводность. Эти свойства обусловлены особенностями металлического типа химической связи. Одна из них, как уже упоминалось, обязана высокой подвижности электронов, которая, по-видимому, приводит к тому, что кристаллические решетки металлов не являются такими жесткими, как у типичных ионных или ковалентных кристаллов. Отметим также важную особенность металлов — их способность образовывать сплавы, т. е. давать однородные твердые растворы, отличающиеся новыми, полезными свойствами. Например, сталь — главный конструкционный материал современной техники — представляет собой в основном твердый раствор углерода в железе. Огромную роль на начальных этапах истории человечества сыграли плавящиеся при относительно низкой температуре сплавы меди и олова, т. е. бронза (бронзовый век). [c.163]Предположение о том, что электроны в металле свободно перемещаются и в отсутствие электрического поля, подтверждается рядом экспериментальных фактов. Так, обнаруживается универсальная связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность изоляторов найдено, что отношение электропроводности и теплопроводности, по крайней мере при средних температурах, является универсальной функцией температуры и не зависит от природы металла (закон Видемана — Франца). Это указывает на общность механизма обоих процессов перенос тепла, как и перенос электричества, осуществляется за счет движения свободных электронов следовательно, свободные электроны в металле имеются и в отсутствие электрического поля. Факт существования в металлах свободно перемещающихся электронов подтверждается также явлением термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми металлами). Следует отметить, что распределение скоростей электронов в металле, как показывает опыт, является максвелловым. Таким образом, наличие в металлах электронного газа можно считать экспериментально подтвержденным. Предположив, что электронный газ в металле обладает свойствами классического идеального газа, Друде дал теоретическое истолкование наблюдаемой на опыте зависимости между теплопроводностью и электропроводностью. Был объяснен ряд термоэлектрических явлений. Правда, возникли расхождения между теоретическими и экспериментальными значениями теплоемкости металлов. Согласно классическому закону равнораспределения энергии электронный газ должен давать вклад в теплоемкость металла, равный 3/2 Я а а 1 моль свободных электронов (если металл одновалентный, это вклад на 1 моль вещества). Однако экспериментально установлено, что вклад электронов в теплоемкость практически равен нулю. Это противоречие нашло объяснение наос- [c.183]
Металлы имеют кристаллические решетки, построенные из положительно заряженных ионов, в промежутках между ними находятся валентные электроны— металлические решетки. Валентные электроны, переходя от одного иона к другому, осуществляют между ними достаточно прочную связь. Эти подвижные электроны определяют типичные свойства металлов — высокую теплопроводность и электропроводность, хорошую пластичность даже в холодном состоянии. [c.31]
Металлическая связь. В отличие от ионных и ковалентных соединений металлы отличаются высокой электропроводностью и теплопроводностью. Высокая электропроводность металлов указывает на то, что электроны свободно могут передвигаться во всем его объеме. Иными словами металл можно рассматривать как кристалл, в узлах решетки которого расположены ионы, связанные электронами, находящимися в общем пользовании, т.е. в металлах имеет место сильно нелокализованная химическая связь. Совокупность электронов, обеспечивающих эту связь, называют электронным газом. [c.60]
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ электропроводность, теплопроводность, ковкость металлов. [c.7]
Ряд физических свойств, в 1ом числе термические, механические и электрические (например, теплопроводность и электропроводность в металлах), существенно зависит от типа химической связи. [c.243]
Электропроводность и теплопроводность. Высокая электропроводность является одним из характерных свойств металлов (табл. 3.11). Большинство металлов имеет величину удельного сопротивления порядка (5—10)-10 Ом-см. Как правило, большое влияние на сопротивление оказывают примеси. Однако в настоящее время способы получения чистых металлов хорошо разработаны, поэтому можно думать, что в табл. 3.11 представлены достоверные величины, относящиеся к чистым металлам. Из всей периодической системы выделяются металлы подгруппы 1Б, имеющие самые низкие величины сопротивления, затем следуют А1, Са, Ыа, Мд, Т1. В пятом периоде н далее для непереходных элементов характерны высокие значения сопротивления, однако для переходных это не является правилом. Большим сопротивлением обладают висмут и поло-ннй, называемые полуметаллами , а из числа переходных элементов — лантан, цирконий, гафний. Однако в целом перечисленные различия в свойствах не удается связать определенной закономерностью ни с положением в периодической системе, ни со структурой металлов. [c.130]
Из множества других процессов мы рассмотрели лишь такие, которые представляют, на наш взгляд, наибольший интерес для химиков и физико-химиков. К ним относятся структурно-релаксационные процессы, а также процессы, обусловленные переносом энтропии, массы, электрического заряда, объема и проявляющиеся в виде теплопроводности, диффузии, электропроводности, седиментации, термодиффузии, диффузионного термоэффекта, фильтрации, электроосмоса, тока течения, термоосмоса, механокалорического эффекта и т. д. При их описании мы старались по возможности отчетливо показать связи между этими процессами, в силу которых они, как правило, не могут быть изучены и поняты независимо друг от друга и поэтому должны рассматриваться только в совокупности.&en
chem21.info