fachowo

ePodloga.pl / Artykuły

Drewno, a ciepło

Drewno, a ciepło

19-09-2009, opracowanie: ePodloga.pl

 

Ciepło w ujęciu fizycznym jest sposobem oddawania i zmian energii. W bardziej potocznym rozumieniu ciepło jest odczuciem komfortu z zetknięciem się z warunkami termicznymi przedmiotu, bądź otoczenia i ma bezpośredni związek z temperaturą. Ciało ciepłe ma dla nas temperaturę optymalną, ciało cieplejsze ma wyższą temperaturę, która nie dla wszystkich jest komfortowa, natomiast ciało gorące ma temperaturę, która na wszystkich będzie wpływała niekorzystnie.

 

W odniesieniu właściwości cieplnych materiału, w naszym przypadku drewna, mamy do czynienia z kilkoma podstawowymi cechami, które na nie wpływają. Wymienić można - ciepło właściwe, przewodnictwo cieplne, przewodnictwo temperatury oraz rozszerzalność cieplna drewna. Istnieje również pojęcie wartości opałowej drewna, która nie zostanie tutaj opisana. Omówmy natomiast pokrótce pozostałe cechy.

 

Ciepło właściwe

Jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania podstawowej jednostki masy (gram lub kilogram) o 1 stopień Celsjusza. Wyrażamy je, jako cal/g°C lub kcal/kg°C. Ciepło właściwe odgrywa dużą rolę w procesach suszenia i zmiękczania drewna. Dla drewna suchego wynosi ono 0.324kcal/kg°C i jest stałe dla wszystkich gatunków drewna. Natomiast ciepło właściwe drewna wilgotnego wyznacza się wzorem Dunlapa:

C=0.266+0.00116*t [kcal/kg °C] ,gdzie t jest temperaturą drewna wyrażoną w stopniach Celsjusza

 

Cieplna rozszerzalność drewna

Miarą rozszerzalności drewna pod wpływem zmian temperatur jest współczynnik rozszerzalności liniowej lub objętościowej. Współczynnik rozszerzalności liniowej to stosunek wydłużenia jednostki długości danego ciała przy ogrzaniu o 1 °C do jego pierwotnej długości mierzony w temperaturze 0 °C. Ciała jednorodne pod wpływem temperatury zmieniają swoje rozmiary tak samo we wszystkich kierunkach. Drewno zaliczamy do grupy materiałów niejednorodnych. Rozszerza się przede wszystkim w kierunku stycznym do słoi. W ok. 50% w kierunku promienistym i w bardzo znikomych rozmiarach wzdłuż swoich włókien (współczynnik rozszerzalności prostopadłej do włókien jest ok. 5-25 razy większy od współczynnika rozszerzalności wzdłuż).

 

 

Przewodnictwo cieplne drewna

Jest to inaczej mówiąc współczynnik określający zdolność do przewodzenia ciepła. Im jest większy tym przez drewno pozostawione w tych samych warunkach przepłynie więcej ciepła. W przypadku gdy drewno pełni role przegrody pomiędzy dwoma obszarami lub materiałami o różnych temperaturach będzie ono pełnić role przewodnika przewodząc ciepło z jednego do drugiego, aż do momentu osiągnięcia równowagi. Przez moment równowagi rozumieć należy stan wyrównania się obu temperatur. Proces wyrównywania się temperatur określany jest, jako kondukcja (przewodzenie) polega na przekazywaniu energii kinetycznej drgających cząsteczek cząsteczkom sąsiednim. Na intensywność tego procesu wpływa odległość cząsteczek, natomiast na ilość ciepła przepływającego przez ciało wpływa:

 

·         Różnica temperatur

·         Powierzchnia przekroju

·         Przewodnictwo cieplne danego ciała

·         Długość czasu przepływu ciepła

·         Długość drogi jaką, muszą pokonać cząsteczki

 

Z przewodnictwem cieplnym związane są dwa wzory:

 

lub po przekształceniu:

gdzie:

Q – Ilość ciepła przechodzącego przez ciało

t – czas przewodzenia

A – Przekrój ciała

(T2-Ti) – różnica temperatur

d – odległość

X –Współczynnik przewodnictwa cieplnego będący miarą zdolności przewodzenia ciepła

 

Na jego wpływ może mieć kilka rzeczy. Przede wszystkim istotną role gra gatunek i gęstość drewna (im jest ona większa tym przewodnictwo cieplne jest gorsze). Wpływ ma również kierunek przebiegu włókien, wilgotność i temperatura ( im jest ona większa tym przewodnictwo cieplne rośnie, przebieg tej zależności ma charakter krzywoliniowy).

 

Dla drewna współczynnik przewodnictwa cieplnego jest bardzo mały i wynosi zaledwie od 0.12 – 0.35, w zależności od wymienionych wcześniej czynników. Dla porównania współczynniki innych materiałów:

 

Srebro

429

Miedź

400

Złoto

310

Aluminium

237

Mosiądz

110

Żelazo

80

Szkło

1

Parafina

0,1

Styropian

0,4

 

Podsumowując:

Drewno jest dobrym izolatorem cieplnym, a zarazem bardzo kiepskim przewodnikiem. W odniesieniu do podłóg drewnianych ma to swoje plusy i minusy. Minusem zdecydowanie jest fakt, że w przypadku ogrzewania podłogowego drewno będące izolatorem spowoduje znaczące straty ciepła. Natomiast plusem kiepskiego przewodnictwa może być złudne uczucie ciepłej podłogi. Podłoga drewniana w kontakcie z naszym ciałem, które ma większą temperaturę będzie dążyła do równowagi i wyrównania temperatur. Jednakże złe przewodnictwo spowoduje, że proces ten będzie bardzo powolny, dlatego podłoga nie będzie zabierała nam (naszym stopom) dużej ilości ciepła i uzyskamy iluzoryczny efekt komfortu cieplnego. W przypadku metali, kamieni bądź też na przykład płytek ceramicznych ich przewodnictwo cieplne jest znacznie lepsze i w kontakcie z naszymi stopami szybko odbierają ciepło. Mamy wtedy efekt iluzorycznego dyskomfortu zimna, inaczej mówiąc podłoga, po której chodzimy jest zimna. Płytki ceramiczne i podłogi wykonane z kamienia znacznie lepiej nadają się za to pod ogrzewanie podłogowe, ponieważ straty ciepła nie są tak duże jak w przypadku podłóg drewnianych.

Tagi: podlogi,drewniane,deski,parkiety,cieplo,temperatura,deska,parkiet

drukuj Drukuj | pobierz Pobierz | polecanie Poleć znajomemu | ulubione Ulubione | dyskusja Forum
Ocena: ocena 1 ocena 2 ocena 3 ocena 4 ocena 5

Wszystkie artykuły


| 1 | 2 | 3 | Pokaż wszystkie


Deska Barlinecka


Statystyki





O nas / Kontakt / Regulamin / Banery / Linki / Wszystkie artykuły / Mapa serwisu
Interesuje Cie współpraca? Zajrzyj do działu Reklama
Projekt i realizacja: iTools
2010, ePodloga.pl , wszystkie prawa zastrzeżone.