Condutividade térmica

Explicamos a você qual é a condutividade térmica e os métodos usados ​​por essa propriedade. Além disso, suas unidades de medida e exemplos.

1. Qual é a condutividade térmica?

Fala-se em condutividade térmica para se referir a uma propriedade de certos materiais capazes de transmitir calor, ou seja, permitir a passagem de energia cinética de suas moléculas para outras. substâncias adjacentes. É uma magnitude intensiva, inversa à resistividade térmica, que é, logicamente, a resistência de certos materiais à transmissão de calor por suas moléculas.

A explicação desse fenômeno é que, quando um material é aquecido, suas moléculas recebem uma energia cinética extra que aumenta sua agitação. As moléculas são, então, capazes de compartilhar essa energia extra sem causar movimentos globais da matéria (na medida em que difere da convecção térmica de líquidos e gases), essa capacidade é muito alta em metais e em corpos contínuos, em geral, e muito baixa em polímeros e outros materiais isolantes, como fibra de vidro.

Assim, a condutividade térmica de um material é calculada a partir de um coeficiente (referido como λ) e é diferente dependendo da natureza molecular de cada material específico. Este cálculo é feito com base na seguinte fórmula:

λ = [Equação] / [Equação]

Onde 'q é o fluxo de calor por unidade de tempo e área e [Equação] é o gradiente de temperatura. Quanto maior a condutividade térmica de um material, melhor será o condutor de calor e, quanto menor, o material será mais isolante. Temperatura, convecção, condutividade elétrica e mudanças de fase do material influenciam o resultado do coeficiente de condutividade térmica.

Veja também: Termômetro.

1. Métodos de condução térmica

Existem três métodos de transmissão de calor na natureza: condução, convecção e radiação.

• Condução : ocorre quando o calor é transmitido de um corpo para outro a uma temperatura diferente através do mero contato, sem deslocamento da matéria.
• Convecção : ocorre pelo movimento de partículas da substância que transmite calor, portanto deve ser sempre um fluido (líquido ou gás), seja por movimento natural ou forçado.
• Radiação : ocorre quando o calor é transmitido entre dois sólidos de temperaturas diferentes, sem nenhum ponto de contato ou sólido condutor entre eles. O calor é transmitido na emissão de ondas eletromagnéticas na velocidade da luz.

1. Unidades de medida de condutividade térmica

A condução térmica é medida, de acordo com o Sistema Internacional, a partir da razão W / (Km), que é equivalente em unidades a Joules por metro por segundo por Kelvin (J / msK).

Assim, uma condutividade térmica de 1 watt por metro e Kelvin significa que um julho (J) de calor é propagado através de um material de superfície de 1m2 e uma espessura de 1m, em 1 segundo, quando a diferença entre ambas as substâncias é 1K

1. Exemplos de condutividade térmica

Alguns exemplos de condutividade térmica são:

• Aço, com condutividade de 47 a 58 W / (Km).
• Água, com condutividade de 0, 58 W / (Km).
• Álcool, com uma condutividade de 0, 16 W / (Km).
• O bronze, com uma condutividade de 116 a 140 W / (Km).
• Madeira, com condutividade de 0, 13 W / (Km).
• Titânio, com uma condutividade de 21, 9 W / (Km).
• Mercúrio, com uma condutividade de 83, 7 W / (Km).
• Glicerina, com uma condutividade de 0, 29 W / (Km).
• A cortiça, com uma condutividade de 0, 03 a 0, 04 W / (Km).
• Ouro, com uma condutividade de 308, 2 W / (Km).
• Chumbo, com uma condutividade 35 W / (Km).
• O diamante, com uma condutividade de 2300 W / (Km).
• O vidro, com uma condutividade de 0, 6 a 1, 0 W / (Km).
• Lítio, com condutividade de 301, 2 W / (Km).
• A terra úmida, com uma condutividade de 0, 8 W / (Km).