- Cos'è la conduttività termica?
- Metodi di conduzione termica
- Unità di misura per la conducibilità termica
- Esempi di conducibilità termica
Spieghiamo cos'è la conduttività termica e i metodi utilizzati da questa proprietà. Inoltre, le tue unità di misura ed esempi.
La conduttività termica è la proprietà di alcuni materiali in grado di trasmettere calore.Cos'è la conduttività termica?
La conducibilità termica è una proprietà di alcuni materiali in grado di trasmettere la calore, cioè consentire il passaggio del Energia cinetica delle sue molecole ad altre sostanze adiacenti. È una grandezza intensiva, inversa alla resistività termica (che è la resistenza di alcuni materiali alla trasmissione del calore attraverso la loro molecole).
La spiegazione di questo fenomeno risiede nel fatto che quando un materiale si riscalda, le sue molecole ne aumentano l'energia cinetica, cioè ne aumentano l'agitazione. Le molecole, quindi, sono in grado di condividere quell'energia extra senza causare movimenti globale questione (in quanto differisce dalla convezione termica delliquidi sìgas), questa capacità essendo molto elevata nel metalli e nei corpi continui, generalmente, e molto bassi in polimeri e altri materiali isolanti come la fibra di vetro.
La conducibilità termica di un materiale è calcolata da un coefficiente (denominato λ) ed è diverso a seconda della sua natura molecolare. Tale calcolo viene effettuato in base alla seguente formula:
= q / grad. T
dove che cosa è il flusso di calore per unità di tempo metereologico e area, egrad.T è il gradiente di temperatura.
Maggiore è la conduttività termica di un materiale, migliore sarà il conduttore di calore, e minore è, più isolante sarà il materiale. Temperatura, convezione,conducibilità elettrica e le variazioni di fase del materiale influenzano tutte il risultato del coefficiente di conducibilità termica.
Metodi di conduzione termica
Esistono tre metodi di trasmissione del calore in natura: conduzione, convezione e irraggiamento.
- Guida. Si verifica quando il calore viene trasmesso da un corpo all'altro con una temperatura diversa attraverso il semplice contatto, senza che si verifichi a Dislocamento Della materia.
- Convezione. Avviene attraverso il movimento di particelle della sostanza che trasmette calore, quindi deve essere sempre un fluido (liquido o gas), sia per movimento naturale che forzato.
- La radiazione. Si verifica quando il calore viene trasmesso tra due solido di diverse temperature senza alcun punto di contatto o conduttore solido tra di loro. Il calore viene trasmesso in emissione di onde elettromagnetiche al velocità della luce.
Unità di misura per la conducibilità termica
La conduzione termica è misurata, secondo Sistema internazionale, dalla relazione W / (Km), dove W sono watt, K kelvin e m, metri. Questa unità è equivalente a Joule su metro al secondo per Kelvin (J / m.s.K).
Una conducibilità termica di 1 watt per metro per kelvin significa che un Joule (J) di calore si propaga attraverso un materiale con una superficie di 1 m2 e uno spessore di 1 m, in 1 secondo, quando la differenza tra le due sostanze è 1K .
Esempi di conducibilità termica
Alcuni esempi di conducibilità termica sono:
- L'acciaio. Con una conduttività da 47 a 58 W / (K.m).
- Acqua. Con una conduttività di 0,58 W/(K.m).
- L'alcol. Con una conduttività di 0,16 W/(K.m).
- Il bronzo. Con una conduttività da 116 a 140 W / (K.m).
- Rivestire di legno. Con una conduttività di 0,13 W/(K.m).
- Titanio. Con una conduttività di 21,9 W/(K.m).
- Il Mercurio. Con una conduttività di 83,7 W / (K.m).
- Glicerina. Con una conduttività di 0,29 W/(K.m).
- Sughero. Con una conduttività da 0,03 a 0,04 W / (K.m).
- Oro. Con una conduttività di 308,2 W / (K.m).
- La guida. Con una conduttività di 35 W/(K.m).
- Il diamante. Con una conduttività di 2300 W/(K.m).
- Bicchiere. Con una conduttività da 0,6 a 1,0 W/(K.m).
- Litio. Con una conduttività di 301,2 W / (K.m).
- La terra bagnata. Con una conduttività di 0,8 W / (K.m).