Теплоемкость, теплопроводность, электропроводность древесины

Расширение древесины от тепла определяется коэффициентоом линейного расширения, который зависит от направления: вдоль волокон расширение от тепла в несколько раз меньше, чем поперек волокон.

По сравнению с другими строительными материалами (железом, кирпичом, бетоном) коэффициент линейного расширения вдоль волокон значительно меньше (в 5—10 раз), что является весьма ценной особенностью, позволяющей отказаться в деревянных конструкциях от температурных швов.

Теплоемкость

Теплоемкость абсолютно сухой древесины почти не зависит от породы и в пределах температуры от 0 до 160° в среднем равна 0.327, т. е. в три раза меньше, чем для воды (Dunlap).

Колебания удельной теплоемкости для разных пород не выходят из пределов = 3°0. Большое влияние на теплоемкость оказывает ее влажность; во влажной древесине общая теплоемкость складывается из теплоемкости древесного вещества и воды, а т. к. теплоемкость воды больше воздуха, который она заменяет, то теплоемкость увеличивается с возрастанием влажности.

Теплоемкость древесины имеет большое значение в тех случаях, когда она подвергается нагреванию. Например при расчете сушильных, парильных и варочных устройств необходимо знать теплоемкость, т. к. от этого зависит количество тепла, теряемого с выгружаемым материалом. Равным образом при сухой перегонке - количество топлива, необходимого, для нагрева до начала разложения, зависит от теплоемкости древесины.

Теплопроводность

Сухая древесины благодаря тому, что пустоты внутри ее заполнены воздухом, отличается весьма малой теплопроводностью. Деревянные стены при равных условиях могут быть значительно (примерно в 2,5 раза) тоньше кирпичных коэффициентов теплопроводности вдоль волокон примерно в 2—3 раза больше, чем поперек волокон, что видно из данных Мюнхенской лаборатории технической физики (табл.).

Табл. 1. Теплопроводность волокон

Коэф. теплопроводности в kcal* Порода
Дуб (сухой) Сосна (сухая)
Вдоль волокон 0,30—0,37 0,30—0,32 0
Поперек волокон 0,17—0,18 0,12—0,14

* В один час через стенку площади 1 м2, толщиной 1 м при разности t в 1°.

С повышением объемного веса теплопроводность, особенно поперек волокон, увеличивается. Более сильное влияние оказывает влажность: вода, заменяя воздух в полостях клеток, увеличивает теплопроводность влажной древесины.

Звукопроводность

Звукопроводность характеризуется скоростью распространения в ней звука. Звук распространяется гораздо быстрее, чем по воздуху, причем скорость распространения вдоль волокон значительно больше, чем поперек. Если скорость распространения звука в воздухе принять за 1, то скорость в древесине по разным направлениям будет больше в 2— 17 раз, как это видно из табл. 5.

Табл 2. Распространение звука в древесине

Скорость распространения звука*
Порода
Сосна
Пихта
Дуб
Осина
Вдоль волокон
15,2
10,9
12,6
16,7

Поперек волокон

в радиальном направлении

4,4
4,6
5,0
5,3
в тангентальном направлении
2,6
2,6
4,2
3,0

* По сравнению с воздухом.

Как видно, наиболее медленно звук распространяется но годовым слоям.

3вукопоглощение

3вукопоглощение характеризуется коэффициентом звукопоглощения, который определяет ту часть звуковой энергии, падающей на испытуемый предмет, которая от него не отражается. Определенный по методу стоячих волн коэффициент звукопоглощения имеет следующие величины (табл. 3).

Поглощение звука зависит от высоты тона и для древесины меньше, чем для кирпича. Способность материалов поглощать звук имеет первостепенное значение при устройстве аудиторий, концертных зал, театров и тому подобных помещений.
Табл. 3. —К оэфициент звукопоглощения

Материал Коэф. звукопоглощения при частоте колебании
297 569 1 095 2 890
Кирпич 0,019 0,019 0,019 0,021
Сосна 0,012 0,009 0,016 0,009
Дуб 0,011 0,007 0,011 0,005

Звуконроницаемость

Если звукопроницаемость открытого окна принять за единицу, то для стеклянной пластины коэф. звукопроницаемости будет равен 0,37, а для сосновой панели — 0,19. Звукопроницаемость материалов имеет огромное значение в жилищном строительстве, где для звукоизоляции помещений принимают специальные меры. Звук может передаваться из помещения в помещение по воздуху (громкий разговор, игра на музыкальных инструментах и пр.) или путем материального переноса (стук, ходьба и пр.).

теплопроводность древесины таблица

В первом случае хорошим изолятором будет материал большой плотности, по которому хорошо распространяется звук; зато во втором случае такие материалы совершенно непригодны. Здесь необходимо употреблять материал малой плотности, с малой скоростью распространения в нем звука. Звукоизоляционная способность материалов поэтому может быть характеризована произведением скорости распространения звука в данном материале на его объемный вес. Это произведение, иногда называемое звуковым сопротивлением, для различных материалов неодинаково (табл. 4).

Табл. 4. 3вукоизоляционная способность различных материалов.

Материал Объемный вес Скорость распростр. звука в м Звуковое сопротивление
Воздух
0,0013
340
0,44
Стекло
2,5
5 000
12 500
Дуб
0,7
3 380
2 336
Ель
0,5
5 250
2 625
Пробка
0,2
500
100

Электропроводность

Сухая обладает довольно высоким сопротивлением и может быть отнесена к полупроводникам. С повышением влажности сопротивление уменьшается, и она становится уже проводником. Понижение сопротивления имеет место до точки насыщения волокон, после чего электропроводность не меняется.

Сопротивление древесины прохождению электрического тока вдоль волокон значительно меньше, чем поперек, уменьшается с увеличением температуры. В табл. 5 приведено удельное сопротивление в Q-cм.u при t° 20° для некоторых пород (по Михайлову).

Табл. 4. Удельное сопротивление древесины

электропроводность древесины это

Зависимость электропроводности древесины от ее влажности использована при построении электрического прибора для быстрого определения влажности. Измеряя таким прибором сопротивление прохождению тока, можно по специальным таблицам (или непосредственно по шкале прибора) определить влажность. Этот способ определения влажности требует весьма мало времени, но точность таких приборов пока невысокая (1—2%). Кроме того эти приборы непригодны для определения влажности, когда она выше точки насыщения волокон. Тем не менее в складской практике эти приборы могут быть полезны для быстрой сортировки древесины по влажности.

Электрическая прочность

Электрическая прочность характеризуется пробивным напряжением в V на 1 см толщины материала. Электрическая прочность резко падает с увеличением влажности и кроме того зависит от направления: вдоль волокон она наименьшая, в тангентальном направлении — наибольшая.


Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями