Wärmeleitfähigkeit

Allgemein

λ, Messwert Wärmeleitzahl, ist ein quantitatives Maß für die Wärmeausbreitung innerhalb eines Stoffes. Vorraussetzung für Wärmeleitung ist immer eine Temperaturdifferenz. Die Wärmeleitfähigkeit λ ist diejenige Wärmemenge, die durch 1 m² Fläche eines 1 m dicken Bauteils bei einem Temperaturunterschied von ΔT = 1 K pro Sekunde hindurchströmt. Gute Wärmeleiter sind auch gute elektrische Leiter. Die Wärmeleitfähigkeit von Kupferrohr mit 380 W/(m K) unterscheidet sich demnach deutlich von Stahl- und Gusseisenlegierungen im Bereich von circa 15 bis 60 W/(m ·  K) (Tabelle 1).

Für tongebundene Formstoffe sind experimentell ermittelte Beispiele für den Einfluss einer veränderten Zusammensetzung sowie Packungsdichte und der Temperatur auf die Wärmeleitzahl in Tabelle  2 dargestellt. Die Wärmeleitfähigkeit beruht auf dem Kontakt der einzelnen Quarzkörner untereinander. Die Binderbrücken erhöhen den Wärmetransport. Durch die Porenräume ist zugleich eine isolierende Wirkung gegeben. Mit steigender Packungsdichte erhöht sich demzufolge die Wärmeleitfähigkeit, weil die Kontaktflächen vergrößert und die Porenräume verringert werden.

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