Temperatur-leitfähigkeit
Temperaturleitfähigkeit [m²/s]
– eine thermophysikalische Messgröße
Die Geschwindigkeit, mit der ein Stoff auf Temperaturänderungen reagiert, hängt von seiner Wärmeleitfähigkeit, seiner Dichte und seiner spezifischen Wärmekapazität ab.
λ = Wärmeleitfähigkeit [W/m*K]
α = Temperaturleitfähigkeit [mm²/s]
Cp = Spezifische Wärmekapazität [J/g*K]
ρ = Dichte [g/cm³]
Die Wärmeleitfähigkeit bestimmt, wie schnell sich die Wärme in einem Stoff ausbreitet.
Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wieviel von dieser Wärme im Stoff gespeichert wird.
Mit der Dichte wird berücksichtigt, wieviel Stoff pro Kubikmeter vorhanden ist.
Diese Zusammenhänge werden durch die Temperaturleitfähigkeit beschrieben.
Diese Stoffgröße ist gleich dem Quotienten aus Wärmeleitfähigkeit und dem Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Dichte. Aus dieser Formel ergibt sich rechnerisch die Maßeinheit [m²/s].
Die Temperaturleitfähigkeit wird für die Beurteilung von Heiz- und Kühlprozessen, von Temperaturänderungen in Wohnräumen und von Wärmespannungen in Bauteilen benötigt.
Die Kennzahl ist zum Beispiel ein wichtiges Kriterium bei der Einstufung von bautechnischen Einrichtungen zur Vermeidung einer Brandausbreitung.
Wird ein schneller Temperaturausgleich in Werkstoffen angestrebt, sind Materialien mit einer hohen Temperaturleitfähigkeit vorteilhaft. Dazu zählen Metalle und Graphit. Diese Stoffe werden beispielsweise in Temperaturmessgeräten und Temperaturreglern eingesetzt.
Nichtmetalle leiten die Temperatur deutlich schlechter. Sie eignen sich unter anderem für die Wärmespeicherung in Regeneratoren.
Für die Messung der Temperaturleitfähigkeit wird eine Werkstoffprobe zwischen zwei Elemente mit konstanten, voneinander verschiedenen Temperaturen gebracht und der örtliche und zeitliche Temperaturverlauf in der Probe ausgewertet.
Diese Elemente finden Sie bspw. im LINSEIS Heat Flow Meter. Präzise Messdaten für sehr dünne Schichten liefert unser TF-LFA – LaserFlash für Dünnfilme, der auf der Basis von Laserstrahlen arbeitet.
Die Linseis Messgeräte ermitteln auf der Grundlage der enthaltenen Software gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit, die Temperaturleitfähigkeit und die spezifische Wärmekapazität.
