Conductividad termica

La conductividad
La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividadtérmica se mide en W/(K•m). También se lo expresa en J/(s•°C•m)
Conductividades térmicas de diversos materiales en W/(K•m)

Material λ Material λ Material λ
Acero
47-58 Corcho
0,03-0,04 Mercurio
83,7
Agua
0,58 Estaño
64,0 Mica
0,35
Aire
0,02 Fibra de vidrio
0,03-0,07 Níquel
52,3
Alcohol
0,16 Glicerina
0,29 Oro
308,2
Alpaca
29,1 Hierro
80,2 Parafina
0,21
Aluminio
209,3Ladrillo
0,80 Plata
406,1-418,7
Amianto
0,04 Ladrillo refractario
0,47-1,05 Plomo
35,0
Bronce
116-186 Latón
81-116 Vidrio
0,6-1,0
Zinc
106-140 Litio
301,2 Cobre
372,1-385,2
Madera
0,13 Tierra húmeda
0,8 Diamante
2300
Origen molecular de la conductividad [editar]
Cuando se calienta la materia la energía cinética promedio de sus moléculas aumenta, incrementándose sumovimiento. La conducción de calor que a nivel macroscópico puede modelizarse mediante la ley de Fourier, a nivel molecular se debe a la interacción entre las moléculas que intercambian energía cinética sin producir movimientos globales de materia. Por tanto la conducción térmica difiere de la convección térmica en el hecho de que en la primera no existen movimientos macroscópicos de materia, que siocurren en el segundo mecanismo. Todas las formas de materia condensada tienen la posibilidad de transferir calor mediante conducción térmica, mientras que la convección térmica en general sólo resulta posible en líquidos y gases. De hecho los sólidos transfieren calor básicamente por conducción térmica, mientras que para gradientes de temperatura importante los líquidos y los gases transfieren lamayor parte del calor por convección.
Conductividades térmicas de los materiales [editar]
La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los polímeros, siendo muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por esoaislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío bajo.
En algunos procesos industriales se trabaja para incrementar la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta conductividad o configuraciones con un elevado área de contacto. En otros, el efecto buscado esjusto el contrario, y se desea minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales de baja conductividad térmica, vacíos intermedios (ver termo), y se disponen en configuraciones con poca área de contacto..
La tabla que se muestra a continuación se refiere a la capacidad de ciertos materiales para transmitir el calor. El coeficiente de conductividad térmica(λ) caracteriza lacantidad de calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1 m de material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos caras. Es una propiedad intrínseca de cada material que varía en función de la temperatura a la que se efectúa la medida, por lo que suelen hacerse las mediciones a 300 Kcon el objeto de poder comparar unos elementos con otros. Es unmecanismo molecular de transferencia de calor que ocurre por la excitación de las moléculas. Se presenta en todos los estados de la materia pero predomina en los sólidos.

MEDICIÓN DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
Introducción:
Las soluciones de la Ley de Fourier en su formulación diferencial, empleando las condiciones de borde adecuadas, permite resolver el problema de conducción de calor...