O processo de transferência de energia de uma parte mais quente do corpo para uma menos aquecida é chamado de condução térmica. O valor numérico de tal processo reflete a condutividade térmica do material. Este conceito é muito importante na construção e reparação de edifícios. Materiais devidamente selecionados permitem que você crie um microclima favorável na sala e economize uma quantidade significativa de aquecimento.
O conceito de condutividade térmica
A condutividade térmica é o processo de troca de energia térmica, que ocorre devido à colisão das menores partículas do corpo. Além disso, esse processo não parará até que chegue o momento do equilíbrio de temperatura. Isso leva um certo tempo. Quanto mais tempo gasto na troca de calor, menor a condutividade térmica.
Este indicador é expresso como um coeficiente de condutividade térmicamateriais. A tabela contém valores já medidos para a maioria dos materiais. O cálculo é feito de acordo com a quantidade de energia térmica que passou por uma determinada área de superfície do material. Quanto maior o valor calculado, mais rápido o objeto liberará todo o seu calor.
Fatores que afetam a condutividade térmica
A condutividade térmica de um material depende de vários fatores:
Densidade do material. Com o aumento deste indicador, a interação das partículas do material torna-se mais forte. Assim, eles transferirão a temperatura mais rapidamente. Isso significa que, com o aumento da densidade do material, a transferência de calor melhora
A porosidade de uma substância. Os materiais porosos são heterogêneos em sua estrutura. Há muito ar dentro deles. E isso significa que será difícil para as moléculas e outras partículas moverem energia térmica. Assim, a condutividade térmica aumenta
A umidade também afeta a condutividade térmica. As superfícies do material úmido permitem que mais calor passe. Algumas tabelas ainda indicam o coeficiente calculado de condutividade térmica do material em três estados: seco, médio (normal) e úmido
Ao escolher um material para isolamento de ambientes, também é importante considerar as condições em que será utilizado.
O conceito de condutividade térmica na prática
A condutividade térmica é levada em consideração na fase de projeto do edifício. Isso leva em consideração a capacidade dos materiais de reter calor. Graças à sua seleção correta, os residentes dentro das instalações estarão sempre confortáveis. Durante a operação, o dinheiro para aquecimento será economizado significativamente.
O isolamento na fase de projeto é a melhor, mas não a única solução. Não é difícil isolar um edifício já acabado realizando trabalhos internos ou externos. A espessura da camada de isolamento dependerá dos materiais escolhidos. Alguns deles (por exemplo, madeira, concreto de espuma) podem, em alguns casos, ser usados sem uma camada adicional de isolamento térmico. O principal é que sua espessura excede 50 centímetros.
Atenção especial deve ser dada ao isolamento do telhado, aberturas de janelas e portas, pisos. A maior parte do calor escapa através desses elementos. Visualmente, isso pode ser visto na foto no início do artigo.
Materiais de construção e seus indicadores
Para a construção de edifícios, são utilizados materiais com baixo coeficiente de condutividade térmica. Os mais populares são:
- Concreto. Sua condutividade térmica está dentro de 1,29-1,52 W/mK. O valor exato depende da consistência da solução. Este indicador também é afetado pela densidade do material de origem, que é 500-2500 kg/m3. Este material é usado na forma de argamassa para fundações, na forma de blocos - para a construção de paredes e fundações.
- Concreto armado cujo valor de condutividade térmica é 1,68W/mK. A densidade do material atinge 2400-2500 kg/m3.
- Madeira usada como material de construção desde a antiguidade. Sua densidade e condutividade térmica, dependendo da rocha, são 150-2100 kg/m3 e 0,2-0,23W/mK, respectivamente.
Outro material de construção popular é o tijolo. Dependendo da composição, possui os seguintes indicadores:
adobe (feito de argila): 0,1-0,4 W/mK;
cerâmica (queimada): 0,35-0,81W/mK;
silicato (de areia com cal): 0,82-0,88 W/mK
Materiais de concreto com adição de agregados porosos
A condutividade térmica do material permite utilizá-lo para a construção de garagens, galpões, casas de veraneio, banhos e outras estruturas. Este grupo inclui:
- Espuma de concreto. Produzido com adição de agentes espumantes, pelo que se caracteriza por uma estrutura porosa com densidade de 500-1000 kg/m3. Ao mesmo tempo, a capacidade de transferir calor é determinada pelo valor 0,1-0,37W/mK.
Concreto expandido, cujo desempenho depende do seu tipo. Blocos sólidos não possuem vazios e furos. Os blocos ocos são feitos com vazios internos, que são menos duráveis do que a primeira opção. No segundo caso, a condutividade térmica será menor. Se considerarmos os números gerais, a densidade do concreto de argila expandida é de 500-1800 kg / m3. Seu indicador está na faixa de 0,14-0,65W/mK
Concreto aerado, dentro do qual são formados poros de 1-3milímetro. Esta estrutura determina a densidade do material (300-800kg/m3). Devido a isso, o coeficiente atinge 0,1-0,3 W/mK.
Indicadores de materiais de isolamento térmico
Coeficiente de condutividade térmica dos materiais de isolamento térmico, os mais populares em nosso tempo:
- espuma, que tem uma densidade de 15-50kg/m3, com condutividade térmica de 0,031-0,033W/mK;
poliestireno expandido, cuja densidade é a mesma do material anterior. Mas, ao mesmo tempo, o coeficiente de transferência de calor está no nível de 0,029-0,036W/mK;
lã de vidro. É caracterizada por um coeficiente igual a 0,038-0,045W/mK;
lã de rocha 0,035-0,042W/mK
Padrão
Para conveniência do trabalho, o coeficiente de condutividade térmica do material geralmente é inserido na tabela. Além do próprio coeficiente, indicadores como o grau de umidade, densidade e outros podem ser refletidos nele. Materiais com alto coeficiente de condutividade térmica são combinados na tabela com indicadores de baixa condutividade térmica. Um exemplo desta tabela é mostrado abaixo:
Usar a condutividade térmica do material permitirá que você construa o edifício desejado. O principal: escolher um produto que atenda a todos os requisitos necessários. Então o edifício será confortável para viver; manterá um microclima favorável.
Material isolante selecionado corretamentereduzirá a perda de calor, pelo que não será mais necessário “aquecer a rua”. Graças a isso, os custos financeiros do aquecimento serão significativamente reduzidos. Essa economia em breve devolverá todo o dinheiro que será gasto na compra de um isolante térmico.
