mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a transmite căldura (prin conducție termică) atunci când este supus unei diferențe de temperatură From Wikipedia, the free encyclopedia
Conductivitatea termică este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a transmite căldura (prin conducție termică) atunci când este supus unei diferențe de temperatură. Conceptul a fost introdus de Joseph Fourier.
În general, materialele cu conductivitate termică mare au în același timp și o conductivitate electrică mare, și invers. De exemplu, metalele, buni conductori de electricitate sunt și buni conductori termici, iar sticla, materialele plastice, gazele conduc foarte puțin atât căldura cât și electricitatea. Există și excepții, de exemplu diamantul, care are o conductivitate termică extrem de mare (în jur de 1000 W m-1 K-1 pentru diamantul natural și 2000-2500 W m-1 K-1 pentru diamantul sintetic pur), în timp ce din punct de vedere electric este un excelent izolator, având o conductivitate electrică infimă, de ordinul 10−16 S/m. În identificarea diamantelor veritabile conductivitatea termică este un indiciu mai sigur decât celelalte proprietăți remarcabile, indicele de refracție și duritatea, ambele mari.
În cromatografia în fază gazoasă aparatul catarometru compara proba de analiză cu o probă etalon pe baza conductivității termice a gazelor din cele două probe[1].
În cazul simplu al unui corp omogen, cu o formă prismatică sau cilindrică dreaptă, unde diferența de temperatură se aplică la capete iar suprafețele laterale sunt izolate termic, în regim staționar secțiunile normale intermediare între suprafața de intrare și cea de ieșire a căldurii coincid cu izotermele, iar temperatura de-a lungul axei variază liniar. În acest caz, conductivitatea termică este egală numeric cu cantitatea de căldură (Q) transferată în unitatea de timp (τ) prin unitatea de arie (A) și de-a lungul unei unități de grosime (L), când cele două fețe opuse diferă printr-o unitate de temperatură (T sau t):
În cazul general, folosind mărimi infinitezimale, conductivitatea termică într-un punct se definește ca fiind raportul dintre densitatea fluxului termic și gradientul de temperatură din acel punct, în regim termic staționar:[2]
unde
În sistemul internațional de unități, conductivitatea termică este exprimată în wați pe metru-kelvin, (W m-1 K-1) unde:
VDI propune pentru calculul conductivității termice a amestecurilor gazoase o relație de forma:[3]
unde este fracția volumică a componentei i.
Pentru amestecuri lichide s-a exprimat conductivitatea prin intermediul sumei de produse fracție masică conductivitate a componentului la un anumit exponent.[4]
Amestecuri solide deosebit de importante sunt aliajele.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.