Współczynnik wyrównania temperatur

Współczynnik wyrównania temperatur (dyfuzyjność termiczna) – współczynnik charakteryzujący materiał, przez który przepływa ciepło.

$a=\frac{\lambda }{c_p\rho },$

gdzie:

• $a$ – współczynnik wyrównania temperatur (dyfuzyjność termiczna) [m² s⁻¹],
• $\lambda$ – współczynnik przewodnictwa cieplnego materiału [W m⁻¹ K⁻¹],
• $c_p$ – ciepło właściwe [J kg⁻¹ K⁻¹],
• $\rho$ – gęstość materiału [kg m⁻³],
• $c_p\rho$ – objętościowa pojemność cieplna materiału [J m⁻³ K⁻¹].

Współczynnik ten – występujący m.in. w równaniu Fouriera, opisującym przepływ ciepła przez materiał – uwzględnia właściwości rozpatrywanego materiału.

Równanie różniczkowe Fouriera:

$\frac{\partial T}{\partial t}=a{\mathrm{\nabla }}^{2}T,$

gdzie:

• $a$ – współczynnik wyrównania temperatur (dyfuzyjność termiczna) [m² s⁻¹],
• $T$ – temperatura [K],
• $t$ – czas [s].

Przykładowe wartości współczynnika $a:$

• aluminium: $a$ = 0,392 m²/h
• beton: $a$ = 0,0034 m²/h
• żelazo: $a$ = 0,051 m²/h
• mur: $a$ = 0,0015 m²/h

Współczynnik $a$ wskazuje szybkość z jaką przebiegają zmiany temperatury z jednej płaszczyzny do drugiej, czyli podatność materiału do wyrównania temperatury podczas nagrzewania lub ochładzania w określonych miejscach.

Odwrotność współczynnika wyrównania temperatur 1/a jest miarą bezwładności cieplnej materiału.