Теплофизические свойства товаров

Сущность теплофизических свойств товаров

Внешняя среда способна оказать воздействие на материалы и товары в различных формах. Так, одной из самых распространенных подобных форм является тепловая энергия. Следовательно, материалы и товары можно охарактеризовать в зависимости от того, как они справляются с воздействием на них тепловой энергии. Говоря другими словами, имеется возможность для идентификации и описания теплофизических свойств.

Теплофизические свойства являются составной частью более крупной группы физических свойств товаров. Специфика теплофизических свойств состоит в том, что они характеризуют следующие способности материалов и товаров:

• проводить тепло;
• поглощать тепло;
• сохранять или изменять свойства в случае изменения температур.

Благодаря теплофизическим свойствам можно существенным образом дополнить описание материалов и товаров, особенно в части их назначения, условий хранения и использования, поскольку тепловая энергия может оказать как положительное, так и негативное влияние на развитие и функционирование указанных объектов.

Содержание теплофизических свойств товаров

Теплоемкость представляет собой то количество теплоты, которое нужно для повышения температуры материала на 1 °С в определенном интервале начальной и конечной температур материала (от С1 до С2). В дальнейшем теплоемкость можно соотнести с определенным количеством вещества - тогда будет определена, так называемая, удельная теплоемкость.

Удельная теплоемкость является показателем, через который можно охарактеризовать тепловую инерцию материала. Стоит отметить, что удельная темплоемкость, деленная на единицу массы вещества, образует массовую теплоемкость. Если же удельную теплоемкость поделить на объем вещества, то будет найдена объемная теплоемкость.

Теплопроводность - это теплофизическое свойство, которое отражает способность материала проводить тепло, когда его отдельные участки имеют различную температуру. Кроме химического состава, теплопроводность материала определяется его такими свойствами, как плотность, пористость, температура и влажность.

Материалы высокой плотности отличаются самыми большими значениями теплопроводимости. В то же время увеличение пористости материала (т.е. количества в нем пор, заполненных низкотеплопроводимым воздухом) обычно приводит к уменьшению теплопроводимости. Однако увеличение размеров пор и обеспечение сообщения между ними (т.е. превращение пор в сквозные) приводит к резкому повышению теплопроводимости, потому что в этих условиях имеет место увеличение конвекции.

Теплопроводимость пористых материалов может вырасти в условиях повышенной влажности, способствующей заполнению пор водой, которая многократно более теплопроводима, чем воздух. Также повышению теплопроводимости содействует увеличение скорости воздушного и теплового потоков и давления.

Для оценки теплопроводимости используется специальный коэффициент. С его помощью можно охарактеризовать интенсивность теплопередачи, а также продемонстрировать количество тепла, которое проходит за 1 час через 1 м2 материала толщиной 1 метр при разности температур верхней и нижней поверхностей материала в 1 °С.

Теплопроводность имеет и обратные показатели - тепловое сопротивление и теплозащиту. Эти показатели считаются более значимыми для некоторых материалов, которые используются в процессе производства одежды и обуви. Стоит отметить, что при изготовлении зимней одежды и утепленной обуви в качестве утеплителей используют материалы, которые обладают малым коэффициентом теплопроводности (это, например, пенополиуретан, мех, вата).

Изменение температуры может приводить к изменению размеров материала. Способность к этому характеризуется таким показателем, как термическое расширение. Нужно иметь в виду, что большое термическое расширение материала в условиях резких колебаний температуры может вызвать разрушение изделия.

Теплостойкостью (термостойкостью) называется характеристика материалов и товаров с точки зрения сохранения ими своих в случае повышения температуры. Данный показатель показывает отношение материала к термической деструкции.

Для оценки теплостойкости наблюдают и фиксируют, как изменяться свойства материла после нагрева и выдержки в нормальных условиях. Термостойкость - это важное свойство для тех товаров, эксплуатация которых сопряжена с резким нагреванием и охлаждением (речь идет, например, про режущий инструмент, стеклянную и керамическую посуду и пр.). Кроме того, термостойкость сказывается на долговечности товаров, на рекомендуемых условиях их использования, на выборе того или иного режима технологической обработки материалов.

Стойкость сырьевых материалов и товаров к воздействию пламени огня характеризуется через показатель огнестойкости. Она определяется, прежде всего, природой материала. В частности, существует следующая классификация материалов:

• негорючие материалы - они не горят открытым пламенем, не тлеют и не обугливаются (это, например, металлические и силикатные материалы, некоторые виды пластмасс);
• трудно сгораемые материалы - они при действии огня воспламеняются с трудом, тлеют и обугливаются (это, например, кожа, шерсть);
• легкосгораемые материалы - они быстро воспламеняются, а при удалении из пламени продолжают гореть и тлеть (это, например, бумага, древесина, хлопок).

Таким образом, у сырьевых материалов и изготовленных товаров можно идентифицировать и проанализировать теплофизические свойства. Они характеризуют способность этих объектов отвечать на внешнее воздействие тепловой энергии. Т.е. теплофизические свойства предопределяют, как себя поведут материалы и товары при понижении или повышении температуры, а также при воздействии пламени огня.