Wärmeeindringkoeffizient

Wärmeeindringkoeffizient ist definiert als:

${\displaystyle b={\sqrt {\lambda \cdot \rho \cdot c}}.}$

mit

• ${\displaystyle \lambda }$ Wärmeleitfähigkeit in W / (m·K)
• ${\displaystyle \rho }$ Dichte in kg / m³
• ${\displaystyle c}$ spezifische Wärmekapazität in J / (kg K).

Der Wärmeeindringkoeffizient hat die SI-Einheit ${\displaystyle \mathrm {\frac {J}{K\,m^{2}\,{\sqrt {s}}}} }$. Er ist eine temperaturabhängige Stoffeigenschaft, da vor allem die Dichte temperaturabhängig ist.

Werden zwei halbunendlich ausgedehnte Körper mit unterschiedlichen Anfangstemperaturen ${\displaystyle T_{1}}$ und ${\displaystyle T_{2}}$ in perfekten thermischen Kontakt gebracht, so kann die Kontakttemperatur ${\displaystyle T_{m}}$ (d. h. die Temperatur der Kontaktfläche) mit den Wärmeeindringkoeffizienten ${\displaystyle b_{1}}$ und ${\displaystyle b_{2}}$ der beiden Stoffe bestimmt werden:[2]

${\displaystyle T_{m}=T_{1}+{\frac {b_{2}}{b_{1}+b_{2}}}(T_{2}-T_{1})={\frac {b_{1}\cdot T_{1}+b_{2}\cdot T_{2}}{b_{1}+b_{2}}}.}$

Mit dieser Formel lässt sich auch die Anfangskontakttemperatur endlicher Körper gut abschätzen.

Praktisch erfahrbar ist der Wärmeeindringkoeffizient, wenn man mit der bloßen Hand verschiedene Stoffe gleicher Temperatur berührt:

• Stoffe mit hohem Wärmeeindringkoeffizienten (z. B. Metalle) werden als besonders kalt empfunden, wenn ihre Temperatur unter derjenigen der Haut liegt.
• Stoffe mit niedrigem Wärmeeindringkoeffizienten (z. B. Dämmstoffe oder Holz) werden hingegen bei derselben Temperatur als wärmer empfunden.

Entsprechendes gilt auch, wenn der Körper wärmer als die Haut ist.

• Wolfgang M. Willems, Kai Schild: Wärmeschutz. Grundlagen – Berechnung – Bewertung, 2. Auflage, Springer Fachmedien, Wiesbaden 2013, ISBN 978-3-658-02570-0.

• Wärmeeindringkoeffizient (abgerufen am 3. Januar 2020)
• In-situ-Analyse von Ablagerungsstoffeigenschaften in Dampferzeugern (abgerufen am 3. Januar 2020)
• Bauphysikalische Grundlagen einer frappierenden Temperaturmessung (abgerufen am 3. Januar 2020)
• Entwicklung thermisch optimierter Wandelemente aus Massivholzplatten mit eingefrästen Lufteinschlüssen (abgerufen am 3. Januar 2020)
• Entwicklung von Kompositdämmstoffen auf Basis von Frässpänen aus Holz (abgerufen am 3. Januar 2020)

1. Norbert Bauer: Leitfaden zur Wärmefluss-Thermographie : zerstörungsfreie Prüfung mit Bildverarbeitung. Fraunhofer-Allianz Vision, Erlangen 2005, ISBN 3-8167-6754-0.
2. Hans Dieter Baehr, Karl Stephan: Wärme- und Stoffübertragung. 4. Aufl. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-40130-X, S. 172.