アルミニウムと銅の熱伝導率

著者: John Stephens
作成日: 24 1月 2021
更新日: 27 11月 2024
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【熱伝導率の比較】熱を伝えやすい物質、素材
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熱伝導率は、材料が熱を伝導する能力です。その逆数は熱抵抗率であり、これは熱を伝導しないことによって絶縁する材料の能力です。良い導体は悪い絶縁体であり、良い絶縁体は悪い導体です。アルミニウムと銅は異なるレベルの熱伝導率を有する。


銅ケーブル (ストック画像/コムストック/ゲッティイメージズ)

物理単位

熱伝導率は通常1メートルあたりのケルビンあたりのワットで測定されます。この用法では、「ワット」は電力の単位(すなわち、毎秒エネルギーのジュール)であり、「ケルビン」は温度の単位です。

熱伝達の計算

熱伝導率k、長さ(メートル)がL、両端の面積(平方メートル)がAの材料からなるステムがあり、それらの間の温度差T(度数ケルビン)がわかりますか。両端では、K、T、Aを掛け、Lで割ることによって、ロッドを通して伝達されるエネルギー量(ワット)を予測することができます。

金属の熱伝導率

金属の熱伝導率は、ほとんどの金属内を容易に移動する価電子によっても駆動されるため、それらの電気伝導率と密接に関連しています。したがって、金属は高い熱伝導率を有する傾向があり、その結果として良好な絶縁体ではない。

アルミニウムの熱伝導率

純アルミニウムは1メートル当たりケルビン当たり約235ワットの熱伝導率を有するが、ほとんどのアルミニウム合金は1メートル当たりケルビン当たり120〜180ワットの実質的により低い熱伝導率を有する。

銅の熱伝導率

純銅は、アルミニウムよりかなり高い熱伝導率を有し、1メートル当たり約400ワット/ケルビンである。だからそれは明らかに台所用品のための最良の選択です。より高い熱伝導率を有する唯一の一般的な金属は銀であり、1メートル当たりケルビン当たり約430ワットであるが、銀は調理器具において考慮するには高すぎる。