Wärmeeindringkoeffizient
# Wärmeeindringkoeffizient

Der Wärmeeindringkoeffizient $b$ ist eine Werkstoffeigenschaft aus der Thermodynamik, der unter anderem in der Bauphysik verwendet wird. Im Zusammenhang mit thermischen Wellen wird auch die Bezeichnung Effusivität mit dem Formelzeichen $e$ verwendet.

Eine verwandte Größe ist die Temperaturleitfähigkeit.

Wärmeeindringkoeffizienten einiger Stoffe :

| Stoff | $b$ in $\mathrm {\frac {kJ}{K\,m^{2}\,{\sqrt {s}}}}$ |
| - | - |
| Dämmstoff (Mineralfasern) | 0,06 |
| Kork | 0,10 |
| Holz | 0,4 … 0,5 |
| Gummi | 0,6 |
| menschliche Haut | 1,0 … 1,3 |
| Glas | 1,3 … 1,5 |
| Wasser | 1,6 |
| Beton | 1,8 … 2,2 |
| Stahl | 14,0 |
| Kupfer | 36,0 |

## Definition und Einheit

Wärmeeindringkoeffizient ist definiert als:

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

mit

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

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

## Beschreibung

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

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

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.

