¿cuál es la conductividad térmica del metal?

¿cuál es la conductividad térmica del metal?

Bronce

La transferencia de calor se produce a un ritmo menor en los materiales de baja conductividad térmica que en los de alta conductividad térmica. Por ejemplo, los metales suelen tener una alta conductividad térmica y son muy eficaces en la conducción del calor, mientras que ocurre lo contrario con los materiales aislantes como la espuma de poliestireno. En consecuencia, los materiales de alta conductividad térmica se utilizan ampliamente en aplicaciones de disipación de calor, y los materiales de baja conductividad térmica se utilizan como aislamiento térmico. El recíproco de la conductividad térmica se llama resistividad térmica.

es el gradiente de temperatura. Esto se conoce como la Ley de Fourier para la conducción de calor. Aunque comúnmente se expresa como un escalar, la forma más general de la conductividad térmica es un tensor de segundo rango. Sin embargo, la descripción tensorial sólo se hace necesaria en los materiales que son anisótropos.

. Una posible realización de este escenario es un edificio en un frío día de invierno: el material sólido en este caso sería la pared del edificio, que separa el frío ambiente exterior del cálido ambiente interior.

Conductividad térmica de los materiales

En la transferencia de calor, la conductividad térmica de una sustancia, k, es una propiedad intensiva que indica su capacidad para conducir el calor. Para la mayoría de los materiales, la cantidad de calor conducido varía (normalmente de forma no lineal) con la temperatura[1].

Las mezclas pueden tener conductividades térmicas variables debido a su composición. Obsérvese que para los gases en condiciones habituales, la transferencia de calor por advección (causada por convección o turbulencia, por ejemplo) es el mecanismo dominante en comparación con la conducción.

Esta tabla muestra la conductividad térmica en unidades SI de vatios por metro-kelvin (W-m-1-K-1). Algunas mediciones utilizan la unidad imperial BTUs por pie por hora por grado Fahrenheit (1 BTU h-1 ft-1 F-1 = 1,728 W-m-1-K-1)[2].

Las conductividades térmicas se han medido con métodos de flujo de calor longitudinal, en los que la disposición experimental está diseñada de tal manera que el flujo de calor se produce sólo en la dirección axial, las temperaturas son constantes y se evita o minimiza la pérdida de calor radial. En aras de la simplicidad, las conductividades halladas por este método en todas sus variantes se denominan conductividades L, las halladas por mediciones radiales de este tipo se denominan conductividades R, y las halladas por flujo de calor periódico o transitorio se denominan conductividades P. Numerosas variaciones de todos los métodos anteriores y otros varios han sido discutidos por algunos G. K. White, M. J. Laubits, D. R. Flynn, B. O. Peirce y R. W. Wilson y varios otros teóricos que se anotan en una serie internacional de datos de la Universidad de Purdue, volumen I páginas 14a-38a.[7].

Thermal conductivity of steel in w/mk

<p>Note that 1 (cal/sec)/(cm<sup>2 </sup> C/cm) = 419 W/m K. With this in mind, the two columns above are not always consistent. All values are from published tables, but can’t be taken as authoritative.</p>

<p>The value of 0.02 W/mK for polyurethane can be taken as a nominal figure which establishes polyurethane foam as one of the best insulators. NIST published a numerical approximation routine for calculating the thermal conductivity of polyurethane at <a href=»http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html»>http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html</a> . Their calculation for freon filled polyurethane of density 1.99 lb/ft<sup>3</sup> at 20&#176C gives a thermal conductivity of 0.022 W/mK. The calculation for CO<sub>2</sub> filled polyurethane of density 2.00 lb/ft<sup>3</sup> gives 0.035 W/mK . </p>

Conductividad térmica de los metales con la temperatura

Esta columna trata de la conductividad térmica y los puntos de fusión de los metales líquidos. Al pensar en los metales líquidos, mucha gente los asocia con las altas temperaturas. No es muy conocido que algunas aleaciones metálicas son líquidas por debajo de 0�C, con la excepción, claro está, del mercurio, que ya se conocía en la antigüedad. Se dice que el primer emperador de China fue enterrado en ríos de mercurio corriente.

En el campo de la gestión térmica nos interesan los metales líquidos a temperatura ambiente o en torno a ella con dos fines principales: para reducir las resistencias de la interfaz térmica y para la refrigeración líquida. Ambas aplicaciones adquieren mayor importancia porque permiten reducir considerablemente la resistencia térmica global. Aparte de la conductividad térmica mucho más alta en comparación con los fluidos de transferencia de calor «estándar», los metales líquidos ofrecen la ventaja adicional de tener la capacidad de bombear más eficientemente debido a su baja resistividad eléctrica. A temperaturas más altas, la aplicación industrial más importante es la soldadura. Para una visión general de los datos térmicos, véase [1]. Otras aplicaciones importantes a temperaturas aún más elevadas son el uso de Na para tubos de calor y para la industria de la energía nuclear.

Acerca del autor

Josue Llorente

Soy Josue Llorente, tengo 25 años y soy licenciado en Periodismo por la Universidad Complutense de Madrid con experiencia en medios tradicionales y digitales. Me apasiona el periodismo en esta nueva era y su evolución en el medio digital.

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