常见气体热导率对照表：12种气体的热导率、相对热导率及温度系数

一、气体热导率的含义

热导率是描述物质传导热量能力的物理参数。对于气体而言，不同气体具有不同的热导率，其热传导能力也存在差异。

在气体传热过程及热导式测量技术中，热导率是需要考虑的重要参数之一。

常见气体的热导率数据可以通过绝对热导率、相对热导率及热导率温度系数等参数表示。

下表整理了12种常见气体的相关数据，包括空气、氢气、氮气、氧气、氩气、氨气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氯气、水蒸气和甲烷。

二、常见气体热导率完整对照表

下表保留资料中的全部12种气体及其对应数值。绝对热导率列采用原表标注的λ0×10−3形式，单位为W/(m·K)。

注：表中的“—”表示所列资料未提供相应数值，不代表该气体的热导率或温度系数为零。

本表沿用资料中的热导率数值和表头标注。由于绝对热导率列的单位及数量级存在需要进一步核对之处，工程计算前应确认原始数据的单位定义。

三、不同气体的热导率比较

1. 氢气

在表中列出的气体中，氢气的绝对热导率数值较高。

氢气在0℃时的绝对热导率表列数值为17.33，相对热导率为7.10，热导率温度系数为0.0027 1/K。

与空气相比，氢气表现出较强的热传导能力。

2. 空气、氮气和氧气

空气、氮气和氧气的热导率数值比较接近。

三者的热导率温度系数均为0.0028 1/K。

3. 氩气与二氧化碳

氩气的绝对热导率表列数值为1.63，相对热导率为0.696，温度系数为0.0030 1/K。

二氧化碳的绝对热导率表列数值为1.46，相对热导率为0.700，温度系数为0.0048 1/K。

从表列数据可以看出，氩气和二氧化碳的热导率均低于空气。

4. 甲烷

甲烷的绝对热导率表列数值为3.00，相对热导率为1.450，温度系数为0.0048 1/K。

按表中相对热导率数据，甲烷的相对热导率高于空气。

四、热导率温度系数

气体的热导率会随温度变化，因此在比较不同温度条件下的热传导特性时，需要考虑热导率的温度变化。

热导率温度系数用于描述热导率随温度变化的特性。

本表给出的温度系数对应0～100℃温度范围，单位为1/K。

二氧化硫、氯气和水蒸气在所列资料中未提供完整的温度系数数据，因此不在上表中补充数值。

五、相对热导率的比较

相对热导率用于比较不同气体的热传导能力。

按本表所列数据，空气的相对热导率为1.00，氢气为7.10，氮气为0.996，氧气为1.014，氩气为0.696，二氧化碳为0.700，甲烷为1.450。

这些数据反映了不同气体之间热传导能力的差异。

需要注意，表头沿用资料中的“100℃时气体相对热导率”表述。该列的具体参考基准应以原始资料的定义为准，不应将其直接理解为同一种气体在100℃与0℃时热导率的比值。

六、气体热导率数据在测量技术中的应用

气体热导率是气体传热分析中的基础物性参数。

在利用热传导差异进行气体分析或测量的技术中，不同气体的热导率差异会影响测量信号。

例如，氢气与空气的热导率存在明显差异，而空气、氮气和氧气的热导率较为接近。

在热式质量流量测量中，气体的热物性会影响传热过程，因此不同气体的测量结果可能需要采用相应的介质参数或标定条件。

需要注意，热式质量流量计的测量特性并不只由热导率单独决定，还与具体测量结构及其他热物性有关。

七、查阅气体热导率表时的注意事项

第一，绝对热导率与相对热导率是不同的参数，不能直接混用。

第二，热导率与温度有关，应注意数据所对应的温度条件。

第三，表中温度系数对应0～100℃范围，不能直接认为其适用于所有温度条件。

第四，表中的缺失项应保持为空缺，不应按其他气体的数据进行替代。

第五，资料中的绝对热导率数值及单位标注需要进一步核对。对于实际传热计算或仪表设计，应使用经过确认的物性数据及单位。

八、总结

不同气体具有不同的热导率，其热传导能力存在明显差异。

本文整理了12种常见气体的热导率、相对热导率及0～100℃热导率温度系数，包括空气、氢气、氮气、氧气、氩气、氨气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氯气、水蒸气和甲烷。

从表列数据可以看出，氢气的热导率明显高于空气，而氮气和氧气的热导率与空气较为接近。

在气体热物性分析及相关测量技术中，应结合气体种类、温度条件和数据单位正确使用热导率参数。