Conductividad Térmica
Páginas: 7 (1508 palabras)
Publicado: 24 de septiembre de 2012
Conductividad térmica
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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 no está en contacto. En el SistemaInternacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m) ( equivalente a J/(s·°C·m) )
La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. Para un material isótropo la conductividad térmica es un escalar k definido como:
donde:
, es el flujo de calor (por unidad detiempo y unidad de área).
, es el gradiente de temperatura.
Contenido * 1 Origen molecular de la conductividad * 2 Conductividades térmicas de los materiales * 3 Factores que influyen en la conductividad térmica * 3.1 Temperatura * 3.2 Cambios de fase del material * 3.3 Estructura del material * 3.4 Conductividad eléctrica * 3.5 Convection * 4 Véase también *5 Referencias * 5.1 Bibliografía |
Origen molecular de la conductividad
Cuando se calienta la materia la energía cinética promedio de sus moléculas aumenta, incrementándose su nivel de agitación. 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 sinproducir 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 sí ocurren en el segundo fenómeno. Todas las formas de materia condensada tienen la posibilidad de transferir calor mediante conducción térmica, mientras que la convección térmica en general sólo resultaposible 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 la mayor parte del calor por convección.[cita requerida]
Conductividades térmicas de los materiales
La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir elcalor 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 la fibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes 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 procesosindustriales 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 minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales de baja conductividadtérmica, vacíos intermedios (ver termo), y se disponen en configuraciones con poco área de contacto.
1. La colisión con un electrón induce un estado excitado vibratorio en el nitrógeno. Como el nitrógeno es una molécula homonuclear [3] no pierde su energía por la emisión de un fotón y por lo tanto sus niveles de excitación vibratoria son metaestables y tienen un gran periodo de vida.
2.La transferencia de la energía de colisión entre el nitrógeno y el dióxido de carbono induce una excitación vibratoria del dióxido de carbono con la suficiente energía para impulsar la inversión de población deseada para el funcionamiento del láser generando la conductividad térmica.
3. Las moléculas permanecen en un estado excitado inferior. El retorno a su estado fundamental se hace...
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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 no está en contacto. En el SistemaInternacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m) ( equivalente a J/(s·°C·m) )
La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. Para un material isótropo la conductividad térmica es un escalar k definido como:
donde:
, es el flujo de calor (por unidad detiempo y unidad de área).
, es el gradiente de temperatura.
Contenido * 1 Origen molecular de la conductividad * 2 Conductividades térmicas de los materiales * 3 Factores que influyen en la conductividad térmica * 3.1 Temperatura * 3.2 Cambios de fase del material * 3.3 Estructura del material * 3.4 Conductividad eléctrica * 3.5 Convection * 4 Véase también *5 Referencias * 5.1 Bibliografía |
Origen molecular de la conductividad
Cuando se calienta la materia la energía cinética promedio de sus moléculas aumenta, incrementándose su nivel de agitación. 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 sinproducir 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 sí ocurren en el segundo fenómeno. Todas las formas de materia condensada tienen la posibilidad de transferir calor mediante conducción térmica, mientras que la convección térmica en general sólo resultaposible 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 la mayor parte del calor por convección.[cita requerida]
Conductividades térmicas de los materiales
La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir elcalor 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 la fibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes 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 procesosindustriales 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 minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales de baja conductividadtérmica, vacíos intermedios (ver termo), y se disponen en configuraciones con poco área de contacto.
1. La colisión con un electrón induce un estado excitado vibratorio en el nitrógeno. Como el nitrógeno es una molécula homonuclear [3] no pierde su energía por la emisión de un fotón y por lo tanto sus niveles de excitación vibratoria son metaestables y tienen un gran periodo de vida.
2.La transferencia de la energía de colisión entre el nitrógeno y el dióxido de carbono induce una excitación vibratoria del dióxido de carbono con la suficiente energía para impulsar la inversión de población deseada para el funcionamiento del láser generando la conductividad térmica.
3. Las moléculas permanecen en un estado excitado inferior. El retorno a su estado fundamental se hace...
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