Conductividad Termica

Introducción
La conductividad térmica de es la propiedad física que mide la capacidad de transferir calor por conducción, en otras palabras es la capacidad de transferir la energía cinética de las moléculas de un cuerpo a otro cuerpo por medio del contacto. La magnitud inversa de la conductividad térmica es la resistencia térmica (capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor). Laconductividad térmica es una capacidad elevada en los metales y en general en cuerpos continuos, y es más baja en los gases, siendo muy baja en algunos materiales especiales tales como la fibra de vidrio, denominados por ello, aislantes térmicos. Para generar la conducción térmica se necesita una sustancia, por tal razón, es nula en el vacío. En la mayor parte de los metales la transferencia decalor por conducción es muy eficiente debido a que poseen electrones libres capaces de llevar la energía desde las zonas mas calientes a las más frías del metal.
Objetivos
Objetivos general: analizar la propiedad térmica de conductividad de los materiales estableciendo ventajas y desventajas sobre sus valores numéricos altos y bajos en los diferentes proyectos mecánicos.

Objetivos específicos:* Reconocer el fenómeno de velocidad de conducción de calor a través de metales diferentes.
* Consolidar el concepto de la “k”, con el fenómeno físico correspondiente.
* Comparar los materiales conductores térmicos y aislantes térmicos

Contenido

Metas y procedimiento:

Metas:
* Medir la velocidad de transferencia de calor atreves de tres barras iguales , pero de diferentesmateriales usando una barra conocida de referencia(aluminio)
* Identificar el tipo de material de cada barra, y usando los valores del punto anterior.
* Comparar y discutir las ventajas y desventajas de cada material según sus propiedades de conducción térmica de cada una.

Procedimientos:
* Caliente el extremo de cada una de la barras por separado.
* Coloque en el otro extremode cada barra un pedacito de cera.
* Mida el tiempo en que la cera se derrite en cada barra.
* Mida antes de calentar cada barra, el volumen de cada uno y péselas.
* Obtenga la densidad experimental de cada una.
* Con una tabla de propiedades de los metales, seleccione las opciones posibles para cada barra de acuerdo a sus valores de densidad.
* Usando la barra de referencia dedensidad y conductividad térmica conocida (aluminio) identifique el tipo de metal de las otras dos barras.

Contenido

1. Definición y características de la conductividad térmica de los materiales
2. Respuesta de los materiales ala transferencia de calor atreves de ellos según su conductividad.
3. Concepto de conductores térmicos y aislantes térmicos de los materiales.

1.Conductividad térmica: es el coeficiente que controla la velocidad de
Transferencia de calor por conducción a través de un área A, debido a
Un gradiente de temperatura .La conductividad térmica esta dada por:
k=q∇T
Donde:
k: es la conductividad térmica
q: es el flujo de calor por unidad de tiempo y área
|∇T|: es la gradiente de temperatura
Experimental mente se puede calcular como:q=-kA∆T∆x
A: Es el área transversal

Donde el signo negativo indica que el calor siempre fluye en dirección a la temperatura decreciente.

2. 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, es baja en polímeros, y muy baja en algunos materiales especiales como lafibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes térmicos. En algunos procesos industriales se busca maximizar la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta conductividad, bien configuraciones con una gran área de contacto, o ambas cosas. Ejemplos de esto son los disipadores y los intercambiadores de calor. En otros casos el efecto buscado es justo el contrario, y se desea...