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Wärmeleitfähigkeit

Englisch: thermal conductivity
Formelzeichen: k

1 Definition

Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Stoffeigenschaft. Sie gibt an, wie gut ein Material Wärme leitet. Die SI-Einheit ist W/m·K.

2 Hintergrund

Stehen zwei unterschiedlich warme Systeme in Kontakt miteinander, findet zwischen ihnen ein Wärmeaustausch statt, der gemäß des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik vom Ort höherer Temperatur zum Ort niedrigerer Temperatur fließt - niemals in die Gegenrichtung.

Dieser Wärmeaustausch wird physikalisch durch den Begriff Wärmestrom definiert. Wärmestrom ist die Wärmemenge ΔQ, die pro Zeit Δt, übertragen wird (ΔQ/Δt). Je größer die Wärmeleitfähigkeit, desto mehr Wärme kann von einem Ort zum anderen fließen und dementsprechend größer ist auch der Wärmestrom.

3 Werte

Im Folgenden sollen einige Beispielwerte gegeben werden[1]:

Material Wärmeleitfähigkeit (in W/m·K)
Silber 429
Kupfer 401
Blei 353
Gold 318
Aluminium 237
Eisen 80,4
Beton ~1
Wasser bei 27°C 0,61
Holz 0,11-0,15
Luft bei 27°C 0,026

4 Bedeutung

Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit eignen sich zum Beispiel für Kochgeschirr, während Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit zum Isolieren von Gebäuden dienen.

5 Physiologie

Wie in den Werten aus Abschnitt 3 zu sehen, ist die Wärmeleitfähigkeit von Wasser um mehr als das 20-fache höher als die von Luft. Das erklärt, warum der Körper im Wasser schneller unterkühlt.

6 Quellen

  1. Tipler, Paul A. & Mosca, Gene: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, Springer Verlag Heidelberg, 7.Auflage, 2015

Diese Seite wurde zuletzt am 16. Januar 2020 um 15:59 Uhr bearbeitet.

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