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Wärmeeindringkoeffizient Der b displaystyle b ist eine Werkstoffeigenschaft aus der Thermodynamik der unter anderem in d

Wärmeeindringkoeffizient

Der Wärmeeindringkoeffizient ist eine Werkstoffeigenschaft aus der Thermodynamik, der unter anderem in der Bauphysik verwendet wird. Im Zusammenhang mit thermischen Wellen wird auch die Bezeichnung Effusivität mit dem Formelzeichen verwendet.

Eine verwandte Größe ist die Temperaturleitfähigkeit.

Wärmeeindringkoeffizienten einiger Stoffe
Stoff in
Dämmstoff (Mineralfasern) 0,06
Kork 0,10
Holz 0,4 … 0,5
Gummi 0,6
menschliche Haut 1,0 … 1,3
Glas 1,3 … 1,5
Wasser 1,6
Beton 1,8 … 2,2
Stahl 14,0
Kupfer 36,0

Definition und Einheit Bearbeiten

Wärmeeindringkoeffizient ist definiert als:

mit

Der Wärmeeindringkoeffizient hat die SI-Einheit . Er ist eine temperaturabhängige Stoffeigenschaft, da vor allem die Dichte temperaturabhängig ist.

Beschreibung Bearbeiten

Werden zwei halbunendlich ausgedehnte Körper mit unterschiedlichen Anfangstemperaturen und in perfekten thermischen Kontakt gebracht, so kann die Kontakttemperatur (d. h. die Temperatur der Kontaktfläche) mit den Wärmeeindringkoeffizienten und der beiden Stoffe bestimmt werden:

Mit dieser Formel lässt sich auch die Anfangskontakttemperatur endlicher Körper gut abschätzen.

Praktisch erfahrbar ist der Wärmeeindringkoeffizient, wenn man mit der bloßen Hand verschiedene Stoffe gleicher Temperatur berührt:

  • Stoffe mit hohem Wärmeeindringkoeffizienten (z. B. Metalle) werden als besonders kalt empfunden, wenn ihre Temperatur unter derjenigen der Haut liegt.
  • Stoffe mit niedrigem Wärmeeindringkoeffizienten (z. B. Dämmstoffe oder Holz) werden hingegen bei derselben Temperatur als wärmer empfunden.

Entsprechendes gilt auch, wenn der Körper wärmer als die Haut ist.

Literatur Bearbeiten

  • Wolfgang M. Willems, Kai Schild: Wärmeschutz. Grundlagen – Berechnung – Bewertung, 2. Auflage, Springer Fachmedien, Wiesbaden 2013, ISBN 978-3-658-02570-0.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Norbert Bauer: Leitfaden zur Wärmefluss-Thermographie : zerstörungsfreie Prüfung mit Bildverarbeitung. Fraunhofer-Allianz Vision, Erlangen 2005, ISBN 3-8167-6754-0.
  2. Hans Dieter Baehr, Karl Stephan: Wärme- und Stoffübertragung. 4. Aufl. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-40130-X, S. 172.
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Veröffentlichungsdatum:
Der Warmeeindringkoeffizient b displaystyle b ist eine Werkstoffeigenschaft aus der Thermodynamik der unter anderem in der Bauphysik verwendet wird Im Zusammenhang mit thermischen Wellen wird auch die Bezeichnung Effusivitat mit dem Formelzeichen e displaystyle e verwendet 1 Eine verwandte Grosse ist die Temperaturleitfahigkeit Warmeeindringkoeffizienten einiger Stoffe Stoff b displaystyle b in k J K m 2 s displaystyle mathrm frac kJ K m 2 sqrt s Dammstoff Mineralfasern 0 06Kork 0 10Holz 0 4 0 5Gummi 0 6menschliche Haut 1 0 1 3Glas 1 3 1 5Wasser 1 6Beton 1 8 2 2Stahl 14 0Kupfer 36 0Inhaltsverzeichnis 1 Definition und Einheit 2 Beschreibung 3 Literatur 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseDefinition und Einheit BearbeitenWarmeeindringkoeffizient ist definiert als b l r c displaystyle b sqrt lambda cdot rho cdot c nbsp mit l displaystyle lambda nbsp Warmeleitfahigkeit in W m K r displaystyle rho nbsp Dichte in kg m c displaystyle c nbsp spezifische Warmekapazitat in J kg K Der Warmeeindringkoeffizient hat die SI Einheit J K m 2 s displaystyle mathrm frac J K m 2 sqrt s nbsp Er ist eine temperaturabhangige Stoffeigenschaft da vor allem die Dichte temperaturabhangig ist Beschreibung BearbeitenWerden zwei halbunendlich ausgedehnte Korper mit unterschiedlichen Anfangstemperaturen T 1 displaystyle T 1 nbsp und T 2 displaystyle T 2 nbsp in perfekten thermischen Kontakt gebracht so kann die Kontakttemperatur T m displaystyle T m nbsp d h die Temperatur der Kontaktflache mit den Warmeeindringkoeffizienten b 1 displaystyle b 1 nbsp und b 2 displaystyle b 2 nbsp der beiden Stoffe bestimmt werden 2 T m T 1 b 2 b 1 b 2 T 2 T 1 b 1 T 1 b 2 T 2 b 1 b 2 displaystyle T m T 1 frac b 2 b 1 b 2 T 2 T 1 frac b 1 cdot T 1 b 2 cdot T 2 b 1 b 2 nbsp Mit dieser Formel lasst sich auch die Anfangskontakttemperatur endlicher Korper gut abschatzen Praktisch erfahrbar ist der Warmeeindringkoeffizient wenn man mit der blossen Hand verschiedene Stoffe gleicher Temperatur beruhrt Stoffe mit hohem Warmeeindringkoeffizienten z B Metalle werden als besonders kalt empfunden wenn ihre Temperatur unter derjenigen der Haut liegt Stoffe mit niedrigem Warmeeindringkoeffizienten z B Dammstoffe oder Holz werden hingegen bei derselben Temperatur als warmer empfunden Entsprechendes gilt auch wenn der Korper warmer als die Haut ist Literatur BearbeitenWolfgang M Willems Kai Schild Warmeschutz Grundlagen Berechnung Bewertung 2 Auflage Springer Fachmedien Wiesbaden 2013 ISBN 978 3 658 02570 0 Weblinks BearbeitenWarmeeindringkoeffizient abgerufen am 3 Januar 2020 In situ Analyse von Ablagerungsstoffeigenschaften in Dampferzeugern abgerufen am 3 Januar 2020 Bauphysikalische Grundlagen einer frappierenden Temperaturmessung abgerufen am 3 Januar 2020 Entwicklung thermisch optimierter Wandelemente aus Massivholzplatten mit eingefrasten Lufteinschlussen abgerufen am 3 Januar 2020 Entwicklung von Kompositdammstoffen auf Basis von Frasspanen aus Holz abgerufen am 3 Januar 2020 Einzelnachweise Bearbeiten Norbert Bauer Leitfaden zur Warmefluss Thermographie zerstorungsfreie Prufung mit Bildverarbeitung Fraunhofer Allianz Vision Erlangen 2005 ISBN 3 8167 6754 0 Hans Dieter Baehr Karl Stephan Warme und Stoffubertragung 4 Aufl Springer Berlin 2004 ISBN 3 540 40130 X S 172 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Warmeeindringkoeffizient amp oldid 234676134