Wetenschapsforum

Waarom zie je niet de warmtecapaciteit terug in de warmtecoëficient?

Bijvoorbeeld als een ballon representatief staat voor een materiaal. Dan kan je er lucht inblazen; als representatie voor een materiaal die warmte opslaat. En nu als er ook een kleine opening is aan de andere kant, dan zal er ook weer lucht er uit worden blazen als representatie voor een materiaal die warmte geleid. Echter als je ff harder inblaast dan zal niet direct dezelfde volume wat je inblaast aan de andere kant er weer uit gaan. De ballon zal iets groter worden om het groter inblaas vermogen enigszins te compenseren waarbij er tegelijk ook iets meer lucht naar buiten gaat totdat er een nieuw soort evenwicht is. Gebeurd, kort gezegd, niet iets soortgelijke met materialen met een grote warmte capaciteit en formaat?

Warmtetransport en warmteopslag zijn twee totaal verschillende dingen,
dus warmtegeleidingscoëfficiënt en warmtecapaciteit hebben niets met elkaar te maken.
Ik nam aan, dat warmtecoëfficiënt zoiets als warmteweerstand is of warmtegeleiding.
Warmtecoëfficiënt bestaat volgens mij niet officieel.
Is je vraag hiermee beantwoord?

Ja warmte-geleidings-coëfficiënt

Dat is inderdaad wat ik bedoelde.

Weet wel dat capaciteit en geleiding afzonderlijk
als eigenschappen worden weergegeven.

Ze hebben toch direct verband met elkaar?

Hoe kan je ze los zien van elkaar in het geval ze toch direct met elkaar hebben?

Of is dit vanwege de (versimpelde) benadering?

ZZoeFF schreef: ↑ma 19 feb 2024, 08:35 Ja warmte-geleidings-coëfficiënt

Dat is inderdaad wat ik bedoelde.

Weet wel dat capaciteit en geleiding afzonderlijk
als eigenschappen worden weergegeven.

Ze hebben toch direct verband met elkaar?

Ze hebben niets met elkaar te maken.

Soortelijke warmte zegt hoeveel joule nodig is om een kilo van een materiaal 1 K op te warmen.
Warmtecapaciteit is de soortelijke warmte maal de totale massa.

Warmtegeleidingscoëfficiënt zegt hoe makkelijk een materiaal warmte geleidt.

Als warmtegeleiding stationair is (een constante temperatuur aan de ene kant van een materiaal, een andere constante temperatuur aan de andere kant en de temperatuur binnen het materiaal verandert niet meer) dan heb je een zekere warmtestroom door het materiaal. Van de soortelijke warmte merk je dan helemaal niets.

Even aanvulling op de laatste reactie: cruciaal is daar de zinsnede 'stationaire toestand'. Dan valt inderdaad de c_p uit de formules weg. Echter, ga je kijken naar een instationaire toestand dan duikt opeens de zogenaamde warmtevereffeningscoëfficiënt a op in de formules. a is gedefiniëerd als en nu zie je wel een combinatie van geleiding en soortelijke warmte in het geheel verschijnen. Want terwijl de warmte wordt getransporteerd, wordt een gedeelte gebruikt om het materiaal op te warmen dan wel af te koelen.

daniel73 schreef: ↑ma 19 feb 2024, 14:44 Even aanvulling op de laatste reactie: cruciaal is daar de zinsnede 'stationaire toestand'. Dan valt inderdaad de c_p uit de formules weg. Echter, ga je kijken naar een instationaire toestand dan duikt opeens de zogenaamde warmtevereffeningscoëfficiënt a op in de formules. a is gedefiniëerd als

\(a = \frac{\lambda}{\rho · c_p}\)

en nu zie je wel een combinatie van geleiding en soortelijke warmte in het geheel verschijnen. Want terwijl de warmte wordt getransporteerd, wordt een gedeelte gebruikt om het materiaal op te warmen dan wel af te koelen.

Natuurlijk, er zijn vaak omstandigheden, bij opwarmen en afkoelen, waarbij ze beide van belang zijn. Maar het zijn wel grootheden die onafhankelijk van elkaar bestaan, onafhankelijk van elkaar betekenis hebben.

Dat was een edit die ik wilde toevoegen maar niet meer meer werd geaccepteerd door het systeem. Ik copy-paste even het relevante gedeelte:

"Op microschaal zou ik zeggen dat de c_p met name een grootheid is die aangeeft hoe goed deeltjes energie kunnen opslaan door trillen en bewegen van de deeltjes zelf. \(\lambda\) geeft aan hoe goed de deeltjes tussen elkaar die trilling en beweging kunnen doorgeven. Een enkel deeltje kan wel een soort-van c_p hebben, maar geen \(\lambda\). Daarom moet je de twee grootheden echt gescheiden houden."

Ok bedankt

Ter aanvulling. Voor metalen wordt de warmtegeleiding in grote mate bepaald door de elektronen die zich verplaatsen. De warmtecapaciteit wordt voornamelijk bepaald door het ionrooster dat gaat trillen. Dat wordt beschreven via fotonen.

Fononen bedoel ik ipv fotonen.