Факультет

Студентам

Посетителям

Тепловые свойства древесины

Теплоемкость. Показателем способности древесины аккумулировать теплоту является удельная теплоемкость с, представляющая собой количество теплоты, необходимое для того, чтобы нагреть 1 кг материала на 1 К (или на 1 °С). Удельная теплоемкость измеряется в кДж/(кг · °С).

Поскольку состав древесинного вещества у всех пород одинаков, удельная теплоемкость древесины не зависит от породы и при температуре 0 °С для абсолютно сухой древесины равна 1,55 кДж/(кг · °С). С повышением температуры удельная теплоемкость древесины несколько возрастает по линейному закону и при 100 °С увеличивается примерно на 25 %.

Значительно сильнее влияет на теплоемкость увлажнение древесины. Так, увеличение влажности древесины от 0 до 130 % приводит к повышению теплоемкости примерно в 2 раза.

Теплопроводность. Показателем интенсивности переноса теплоты в материале является коэффициент теплопроводности λ, который численно равен количеству теплоты, проходящей в единицу времени через стенку из древесины площадью 1 м2 и толщиной 1 м при разности температур на противоположных сторонах стенки в 1 °С. Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м · °С). Коэффициент λ повышается с увеличением плотности, влажности и положительной температуры (во влажной и сырой древесине); он примерно в 2 раза больше вдоль волокон, чем поперек, причем у пород с хорошо развитыми сердцевинными лучами в радиальном направлении λ несколько больше, чем в тангенциальном. При изменении плотности ρб от 350 до 600 кг/м3 λ возрастает в 1,8 раза. Чем выше ρб, тем сильнее ее влияние на теплопроводность древесины.

Температуропроводность. Показателем способности древесины выравнивать температуру является коэффициент температуропроводности а, м2/с, который представляет собой отношение коэффициента теплопроводности к теплоемкости единицы объема древесины.

Увеличение содержания связанной воды в древесине почти не отражается на коэффициенте температуропроводности, так как его значения у древесинного вещества и воды довольно близки. Однако повышение содержания свободной воды, у которой коэффициент а примерно в 100 раз меньше, чем у замещаемого ею воздуха в полостях клеток, приводит к резкому снижению температуропроводности древесины.

Тепловое расширение древесины. При нагревании твердых материалов, в том числе и древесины, происходит увеличение их объема. Коэффициент линейного теплового расширения а’ показывает на сколько изменяется единица длины тела при нагревании его на 1 °С. Наименьший а’ в направлении вдоль волокон; величина его для сухой древесины колеблется в пределах (2,5-5,4)∙10-6 1/°С. Тепловое расширение поперек волокон значительно больше (иногда в 10-15 раз), чем вдоль волокон, причем в тангенциальном направлении оно обычно в 1,5-1,8 раза выше, чем в радиальном. Коэффициент линейного расширения вдоль волокон древесины составляет 1/10-1/3 коэффициентов теплового расширения стекла, бетона и металлов. При нагревании влажной древесины одновременно происходит усушка, которая маскирует в десятки раз меньшее тепловое расширение древесины поперек волокон.

Показатели, характеризующие тепловые свойства древесины, используются для расчета процессов ее нагревания, сушки, оттаивания, замораживания, потерь теплоты через ограждения из древесины.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: