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:

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

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.