ویژگی‌های حرارتی چوب

ویژگی‌های حرارتی چوب

در بين خواص فيزیکي چوب، خواص حرارتي (گرمايي )آن يعني واكنش چوب در برابر حرارت از اهميت قابل‌توجهی برخوردار است.
سه خاصيت حرارتي چوب را در زیر موردمطالعه قرار می‌دهیم:
الف) انبساط حرارتي
ب) گرماي ويژه
ج) هدايت حرارتي

الف)با افزايش دماي قطعه چوب، حركت مولکول‌های آن افزايش می‌یابد. لذا در دماي زياد فاصله بين مولکول‌های آن بيشتر می‌شود. درنتیجه با افزايش ۱ درجه سلسيوس انبساط خطي به مقدار مشخصي كه در جدول زیر آمده است، افزایش می‌یابد.

ویژگی‌های حرارتی چوبضريب انبساط حرارتي چوب در جهت طولي (موازي) الياف ۳ الي ۱۰ برابر كمتر از ضريب انبساط فلزات، بتن و شيشه است. با افزايش جرم ويژه چوب (d) در جهت شعاعي و مماسي ضریب انبساط افزايش می‌یابد. ولي در جهت طولي هيچ تفاوتي در ضريب انبساط حرارتي چوب‌ها وجود ندارد يعني تغييرات جرم ويژه چوب تأثيري بر آن ندارد. البته تغییر ابعاد چوب که براثر تغییر دما ایجاد می‌شود و در مقایسه تغییر ابعاد ناشی از هم کشیدگی کوچک است؛ بنابراین در بیشتر موارد از انبساط حرارتی چوب صرف‌نظر می‌شود.

ضريب انبساط حرارتي چندگونه چوبي كاملاً خشك براي يك درجه سلسيوس
ردیفگونه چوبیضریب انبساط ۱۰۶
موازی الیافعمود بر الیاف جهت مماسعمود بر الیاف جهت شعاع
۱کاج۴.۲۲۹.۰۱۵.۰
۲نوئل۲.۶۵۰.۲۲۹.۳
۳بلوط۳.۶۴۱.۰۲۹.۳
۴توس۲.۵۳۰.۰۲۷.۲
۵راش۵.۴۳۴.۸۲۲.۰

ب) گرمای ویژه

یک قطعه چوب خشك از دو فاز، ماده چوبي و هوا تشکیل يافته است. حجم هوا كمتر از چوب بوده و ضریب گرمايي آن به‌مراتب كمتر از ضريب گرماي ويژه چوب خشك است. لذا ضريب گرماي ويژه چوب خشك تقريباً مساوي ضريب گرماي ويژه چوب است. ضريب گرمايي ويژه چوب مستقل از گونه چوبي و جرم ویژه هست و در دماي صفر درجه سلسیوس برای چوب کاملاً خشک برابر   1.55Kcal/kgoc     (کیلوکالری بر کیلوگرم درجه سلسیوس) است.

با افزايش دما ضريب گرماي ويژه به‌تدریج افزايش می‌یابد؛ و در ۱۰۰ درجه سلسیوس تا ۲۵٪ افزايش می‌یابد. ضريب گرمايي ويژه آب ۲.۵ برابر چوب است. به خاطر همین با افزايش رطوبت چوب ضريب گرماي ويژه آن نيز افزايش می‌یابد. اين افزايش از رطوبت ۰ تا ۱۳۰ درصد ۲ برابر است که ضريب گرماي ويژه آن بيشتر از چوب كاملاً خشك است. گرمای ویژه چوب کمی زیاد است، این خاصیت در بسیاری فرایندهای صنعتی مثل خشک‌کردن طبیعی چوب و اشباع چوب و غیره حائز اهمیت است.

ج) قابليت هدايت حرارتي چوب

فاكتورهاي زيادي بر هدايت حرارتي λ چوب مؤثر هستند:
یکی از مؤثرترين فاكتورها جرم مخصوص چوب است.(نمودار ۱)

نمودار1
نمودار1

با افزایش جرم مخصوص چوب خشک هدایت حرارتی افزایش می یابدو این به خاطر بالا بودن هدایت حرارتی چوب نسبت به هوا است، به‌طوری‌که ۲۰ برابر بیشتر از هوا می‌باشد.
هدایت حرارتی هوا در حدود ۰.۰۲۵۳ می‌باشد و چوب بدون منافذ با جرم مخصوص 1560kg/m3 در حدود ۰.۵٪ ضریب هدایت حرارتی دارد.

 

نظر دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *