Wärmeleitfähigkeit und ihre Definition

Die Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles (siehe Abb. 1). Gemäß des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik fließt Wärme immer in Richtung der niedrigeren Temperatur.
Der Zusammenhang zwischen transportierter Wärme pro Zeiteinheit (dQ/dt oder Wärmestrom Q) und dem Temperaturgradienten (ΔT/Δx) senkrecht zur durchströmten Fläche A wird durch die Wärmeleitungsgleichung (stationär) wiedergegeben.

Die Wärmeleitfähigkeit ist somit eine materialabhängige Stoffeigenschaft zur Charakterisierung des stationären Wärmetransportes. Sie lässt sich über folgende Gleichung berechnen:

mit    a:  Temperaturleitfähigkeit
        cp: Spezifische Wärmekapazität
        ρ:   Dichte

Eine Übersicht über die Wärmeleitungsbereiche verschiedener Materialien gibt Abbildung 2.

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weiterführende Links:

Definition der Temperaturleitfähigkeit

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