Лекція 9

Теплові властивості деревини: теплоємність, теплопровідність, температуропровідність,

теплове розширення.

•Теплоємність матеріалу

характеризує його здатність

акумулювати тепло. Показником є

питома теплоємність (С, кДж/кг°С) - кількість теплоти, яку необхідно для того, щоб нагріти 1 кг маси матеріалу на 1 К (або на 1° С). Експериментально визначають калориметрами.

•Теплопровідність та температуропровідність характеризують процеси розповсюдження (переносу) тепла в матеріалі.

•Коефіцієнт теплопровідності (λ, Вт/(м°С) чисельно дорівнює кількості теплоти, що проходить через стінку з деревини площею 1 м2 і завтовшки 1м, за різниці температур на протилежних стінках в 1 °С. При стаціонарному теплообміні температурне поле в матеріалі залишається протягом часу постійним. Можна експериментально визначити при стаціонарному потоці тепла.

•Показники, що характеризують теплові властивості деревини, використовуються для розрахунку процесів її нагрівання, сушіння, відтаювання, заморожування, втрат тепла крізь огородження з деревини.

Залежність теплофізичних властивостей деревини від щільності, вологості, температури та структурних напрямків

•Теплоємність сухої деревини практично дорівнює теплоємності деревинної речовини і при 0С- 1,55 кДж/кг °С.

•З підвищенням температури питома теплоємність деревини декілька підвищується за лінійним законом, а при температурі 100 °С збільшується на 25%.

•Волога має більший вплив: збільшення вологи деревини від 0 до 130% приводить до збільшення темплоємності у 2 рази. Одночасний вплив вологості та температури видно на діаграмі Серговського П.С.

•На теплопровідність деревини впливає щільність. Найбільша -1530 кг/м3, що дорівнює щільності деревинної речовини має найбільшу теплопровідність - 0,5 Вт/(м °С).

•

Теплопровідність сухої деревини уздовж волокон в 1,5-2 рази більше, ніж поперек. За експериментальними даними практично немає різниці між теплопровідністю в рад. і танг. напрямках. Тільки у листяних з великим об"ємом серцевинних променів (дуб, бук) в танг. напр. більше на 15%.

•Зволоження деревини, тобто заміщення повітря, що знаходиться в ній водою, яка має у 23 рази більшу теплопровідність, приводить до збільшення теплопровідності.

•Підвищення температури вологої деревини приводить до ще більшого збільшення теплопровідності.

•У діаграмі для деревини берези; подано значення коефіцієнтів і для від"ємних температур. Якщо в деревині присутня вільна вода, то теплопровідність льоду у 4 рази більша за воду, тому виникає стрибкоподібне збільшення теплопровідності. При вологості менше за Wмн - такого немає (замерзає

незначна кількість зв"язаної води).