Toplinska vodljivost

Toplinska vodljivost ili toplinska provodnost (oznaka: λ) je fizikalna veličina koja opisuje kako toplina prolazi kroz tvari. Ovisi o vrsti, strukturi, gustoći, vlažnosti i temperaturi tvari i određuje se pokusima (eksperimentalno):

${\displaystyle \lambda ={\frac {Q\cdot l}{S\cdot t\cdot \Delta T}}}$

gdje je: Q - toplina, l - duljina vodiča, S - ploština presjeka toplinskoga vodiča okomita na smjer širenja topline, t - vrijeme vođenja topline, a ΔT - razlika temperatura na krajevima toplinskoga vodiča. Ako je toplinska provodnost malena, tvar je toplinski izolator, ako je velika, tvar je toplinski vodič. Mjerna je jedinica toplinske provodnosti vat po kelvinu i metru (W/mK).^[1]

Toplinska vodljivost tvari jednaka je količini topline koju provodi kroz jedinicu površine, u jedinici vremena, pri standardnim uvjetima, a da se pritom vrijednost temperature smanji za jedan stupanj (1 K) na jedinici puta u smjeru strujanja topline. Ovisi o svojstvima tvari koja provodi toplinu. Jedinica za toplinsku vodljivost je W/mK.^[2]

Prijenos topline između tijela različitih temperatura vrši se na tri osnovna načina.

• izmjena topline konvekcijom;
• izmjena topline provođenjem;
• izmjena topline toplinskim zračenjem.

Izmjena topline konvekcijom vrši se sudarom, odnosno međusobnim djelovanjem molekula različite prosječne brzine, pri čemu se kinetička energija molekula veće prosječne brzine, zbog sudara s molekulama manje prosječne brzine jednim dijelom pretvara u toplinsku energiju. Kod povezanih, ali ustitranih molekula krutih tijela i kod električnih izolatora provođenje topline vrši se longitudinalnim titrajima atoma, a kod električnih vodiča ono se vrši gibanjem elektrona. Takav intermolekularni način prijelaza topline zovemo provođenjem topline ili kondukcija topline. Ono ovisi o fizikalnim svojstvima dotičnog tijela.

1. ↑ toplinska provodnost, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
2. ↑ [2]  Arhivirana inačica izvorne stranice od 21. rujna 2013. (Wayback Machine) "Čime se bavi fizika zgrade - Fizikalne veličine", fasade.hr, 2011.