Wynik pomiarów bezpośrednich i pośrednich współczynnik przewodnictwa cieplnego:

Wielkość	Jednostka	Styropian	Drewno	Pilśń	Szkło
d	[ m]	0,01595	0,01495	0,00325	0,00445
tw	[^oC]	44,5	44,5	44,5	44,5
tz	[^oC]	25,2	26,6	29,9	31,2
T = tw − tz	[K]	292,3	290,9	287,6	286,3
q	[W * m^−2]	680,00	140,00	1400,00	3100,00
h	[W*m^−2K^−1]	35,2	7,8	95,9	233,1
λ	[W*m^−1K^−1]	0,037	0,0072	0,00159	0,0482

t_w = 44,5

$$h_{\text{pil}sn} = \ \frac{q}{t_{w} - t_{z}} = \ \frac{14*100}{\left( 44,5 - 29,9 \right)} = \ \frac{1400,00\ W*\ m^{- 2}}{14,6} = 95,9\ W\ m^{- 2}*K^{- 1}$$

$h_{\text{drewno}} = \frac{14*10}{\left( 44,5 - 25,2 \right)} = \ \frac{140}{17,9} = \ 7,8$ W m⁻² * K⁻¹

$$h_{\text{styropian}} = \frac{68*10}{\left( 44,5 - 25,2 \right)} = 35,2\ W*\ m^{- 1}K^{- 1}$$

$h_{\text{szklana}} = \frac{31*100}{\left( 44,5 - 31,2 \right)} = \ \frac{3100}{13,3} = 233,1$ W m⁻² * K⁻¹

λ = h * d

λ_pilsn  =   95,9 * 0,00325 m = 0,31

λ_drewno= 7,8 * 0,01495 m = 0,12

λ_styropian =   35,2 * 0,01595 m = 0,56

λ_szklo =  233,1 * 0,00445 m = 1,04

u(q)_styropian = 7% * $\frac{680}{100\%}$ = 47,6

u(q)_drewno = 7% * $\frac{140}{100\%\ }$ = 9,8

u(q)_pilśń = 7% * $\frac{1400}{100\%}$ = 98

u(q)_szkło = 7% * $\frac{3100}{100\%} =$ 217

u($t_{w}) = \ \frac{0,5}{\sqrt{3}}$ = 0,29

u($t_{z}) = \ \frac{0,1}{\sqrt{3}}$ = 0,06

h = $\frac{q}{t_{w} - t_{z}}$

u(h) = $\sqrt{\left( \frac{\partial h}{\partial q} \right)^{2}*u\left( q \right)^{2} + \left( \frac{\partial h}{\partial t_{w}} \right)^{2}*u\left( t_{w} \right)^{2} + \left( \frac{\partial h}{\partial t_{z}} \right)^{2} + u\left( t_{z} \right)^{2}}$

u(h)_styropian= $\sqrt{\left( \frac{1}{t_{w} - t_{z}} \right)^{2}*u\left( q \right)^{2} + \left( - \ \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{w} \right)^{2} + \left( \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{z} \right)^{2}}$

= $\sqrt{\left( \frac{1}{44,5 - 25,2} \right)^{2}*\left( 47,6 \right)^{2} + \left( - \frac{680}{\left( 44,5 - 25,2 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,29 \right)^{2} + \left( \frac{680}{\left( 44,5 - 25,2 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,06 \right)^{2}}$

= $\sqrt{\left( \frac{1}{19,3} \right)^{2}*2265,76 + \left( \frac{680}{372,49} \right)^{2}*0,08 + \left( \frac{680}{372,49} \right)^{2}*0,0036}\ $

= $\sqrt{6,08 + 0,27 + 0,01\ }$ = $\sqrt{6,36}$ = 2,52

u(h)_drewno = $\sqrt{\left( \frac{1}{t_{w} - t_{z}} \right)^{2}*u\left( q \right)^{2} + \left( - \ \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{w} \right)^{2} + \left( \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{z} \right)^{2}}$

= $\sqrt{\left( \frac{1}{44,5 - 26,6} \right)^{2}*\left( 9,8 \right)^{2} + \left( - \frac{140}{\left( 44,5 - 26,6 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,29 \right)^{2} + \left( \frac{140}{\left( 44,5 - 26,6 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,06 \right)^{2}}$

= $\sqrt{\left( \frac{1}{17,9} \right)^{2}*96,04 + \left( - \frac{140}{320,41} \right)^{2}*0,08 + \left( \frac{140}{320,41} \right)^{2}*0,0036}\ $

= $\sqrt{0,35 + 0,2 + 0,0007\ }$ = $\sqrt{0,37}$ = 0,6

u(h)_pilśń = $\sqrt{\left( \frac{1}{t_{w} - t_{z}} \right)^{2}*u\left( q \right)^{2} + \left( - \ \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{w} \right)^{2} + \left( \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{z} \right)^{2}}$

=$\sqrt{\left( \frac{1}{44,5 - 29,9} \right)^{2}*\left( 98 \right)^{2} + \left( - \frac{1400}{\left( 44,5 - 29,9 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,29 \right)^{2} + \left( \frac{1400}{\left( 44,5 - 29,9 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,06 \right)^{2}}$

= $\sqrt{\left( \frac{1}{14,6} \right)^{2}*9604 + \left( - \frac{1400}{213,16} \right)^{2}*0,08 + \left( \frac{1400}{213,16} \right)^{2}*0,0036}\ $

= $\sqrt{48,02 + 3,44 + 0,15\ }$ = $\sqrt{51,61}$ = 7,2

u(h)_szkło = $\sqrt{\left( \frac{1}{t_{w} - t_{z}} \right)^{2}*u\left( q \right)^{2} + \left( - \ \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{w} \right)^{2} + \left( \frac{q}{\left( t_{w} - t_{z} \right)^{2}} \right)^{2}*u\left( t_{z} \right)^{2}}$

=$\sqrt{\left( \frac{1}{44,5 - 31,2} \right)^{2}*\left( 217 \right)^{2} + \left( - \frac{3100}{\left( 44,5 - 31,2 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,29 \right)^{2} + \left( \frac{3100}{\left( 44,5 - 31,2 \right)^{2}} \right)^{2}*\left( 0,06 \right)^{2}}$

= $\sqrt{\left( \frac{1}{13,3} \right)^{2}*47089 + \left( - \frac{3100}{176,9} \right)^{2}*0,08 + \left( \frac{3100}{176,9} \right)^{2}*0,004}\ $

= $\sqrt{282,5 + 24,6 + 1,2\ }$ = $\sqrt{308,3}$ = 17,5

Obliczanie niepewności pomiarowej

Dla styropianu:

u(h)_wzg = $\frac{u(h)_{\text{styropianu}}}{h}$ * 100% = $\frac{2,52}{35,2}$ * 100% = 7%

Dla drewna:

u(h)_wzg = $\frac{u(h)_{\text{drewna}}}{h}$ * 100% = $\frac{0,6}{7,8}$ * 100% = 8%

Dla pilśni:

u(h)_wzg = $\frac{u(h)_{\text{pil}sn}}{h}$ * 100% = $\frac{7,2}{95,9}$ * 100% = 8%

Dla szkła:

u(h)_wzg = $\frac{u(h)_{\text{szk}lo}}{4}*100\% = \frac{17,5}{233,1}$ * 100% = 8%

u(d) = $\frac{0,05}{\sqrt{3}}$ = 0,029

λ = h * d

u(λ) = $\sqrt{\left( \frac{\partial\lambda}{\partial h} \right)^{2}*u\left( h \right)^{2} + \left( \frac{\partial\lambda}{\partial d} \right)^{2}*u\left( d \right)^{2}}$

u(λ)_styropianu = $\sqrt{d^{2}*u\left( h \right)^{2} + h^{2}*u\left( d \right)^{2}}$ = $\sqrt{{(0,01595)}^{2}*\left( 2,52 \right)^{2} + \left( 35,2 \right)^{2}*\left( 0,029 \right)^{2}}$

= $\sqrt{0,0003*6,4 + 1,24*0,0008}$ = $\sqrt{0,002 + 0,00010}$ = $\sqrt{0,002}$ = 0,04

u(λ)_drewno = $\sqrt{d^{2}*u\left( h \right)^{2} + h^{2}*u\left( d \right)^{2}}$ = $\sqrt{\left( 0,01495 \right)^{2}*\left( 0,6 \right)^{2} + \left( 7,8 \right)^{2}*\left( 0,03 \right)^{2}}$

= $\sqrt{0,0002*0,4 + 60,84*0,0009}$ = $\sqrt{0,00008 + 0,0000008}$ = $\sqrt{0,00008}$ = 0,01

u(λ)_pilsn = $\sqrt{d^{2}*u\left( h \right)^{2} + h^{2}*u\left( d \right)^{2}}$ = $\sqrt{\left( 0,00325 \right)^{2}*\left( 7,2 \right)^{2} + \left( 95,9 \right)^{2}*\left( 0,00003 \right)^{2}}$ =

$\sqrt{0,000011*51,84 + 9196,8*0,0000000009} = \sqrt{0,0006 + 0,000008}$ = $\sqrt{0,0006}$ = 0,02

u(λ)_szklo=$\sqrt{d^{2}*u\left( h \right)^{2} + h^{2}*u\left( d \right)^{2}}$ =$\sqrt{\left( 0,00445 \right)^{2}{*\left( 17,5 \right)}^{2}{+ \left( 233,1 \right)}^{2}{*\left( 0,00003 \right)}^{2}}$

$= \sqrt{0,000020*306,3 + 54335,6*0,0000000009} = \sqrt{0,006 + 0,00005} = \ \sqrt{0,006}$ = 0,08

u(λ)_styropianu =$\frac{u(\lambda)_{\text{styropianu}}}{\lambda}$ * 100% =$\frac{0,04}{0,56}$ * 100% = 7,1%

u(λ)_drewna = $\frac{u\left( \lambda \right)\text{drewna}}{\lambda}$ * 100% = $\frac{0,01}{0,12}$* 100% = 8,3%

u(λ)_pilsn = $\frac{u\left( \lambda \right)\text{drewna}}{\lambda}$ * 100% = $\frac{0,02}{0,3}$ * 100% =7%

u(λ)_szklo = $\frac{u\left( \lambda \right)\text{szk}lo}{\lambda}$ * 100% = $\frac{0,08}{1,04}$ * 100% = 7,7%

Temperatura - jedna z podstawowych w termodynamice wielkości fizycznych, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, z termodynamicznego bowiem punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii. Temperatura jest miarą "chęci" do dzielenia się ciepłem. Jeśli dwa ciała mają tę samą temperaturę, to w bezpośrednim kontakcie nie przekazują sobie ciepła, gdy zaś mają różną temperaturę, to następuje przekazywanie ciepła z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej - aż do wyrównania się temperatur obu ciał.

Przepływ ciepła opisuje prawo Fouriera, które mówi nam, że gęstość strumienia ciepła zależy od rodzaju materiału przewodzącego ciepło i jest proporcjonalna do gradientu temperatury, tj. ilorazu różnicy temperatur ∆T między dwoma przewodzącymi powierzchniami i odległości ∆x między nimi

q = λ $\frac{T}{x}$

Przenoszenie ciepła: Bardzo dobrymi przewodnikami ciepła są metale, zwłaszcza srebro, miedź, złoto i aluminium, co tłumaczy się obecność w ich strukturze swobodnych elektronów, dzięki którym odbywa się transport energii. Woda przewodzi 700 razy gorzej niż srebro. Dla gazów wartości tego współczynnika w warunkach normalnych ( 273K, 1013 hPa) są rzędu 10⁻² W* (m * K)⁻¹.

Współczynnik przewodnictwa cieplnego (λ) materiału określa ilość ciepła przepływającego w czasie 1 s przez płaską ścianę o powierzchni 1m² i grubości 1m w kierunku do niej prostopadłym, gdy różnica temperatur na przeciwległych powierzchniach tej ściany wynosi 1 K. Jednostką współczynnika przewodnictwa cieplnego jest 1J*m*(s*m²*K)⁻¹, czyli 1W*(m*K)⁻¹