Conducibilità termica (k)


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Conducibilità termica (k) - versione corta

Per stato stazionario il flusso di calore, la costante di proporzionalità tra il flusso di calore e il gradiente di temperatura. Inoltre, un parametre che caratterizza la capacità di un materiale di condurre calore.


Conducibilità termica (k) - versione lunga

Conduttività termica, k, è di proprietà della capacità di un materiale di condurre calore. Appare in primo luogo nella legge di Fourier per la conduzione di calore. Trasferimento di calore attraverso i materiali di elevata conducibilità termica avviene ad una velocità più veloce di materiali in tutto di una bassa conducibilità termica. Corrispondentemente materiali di elevata conducibilità termica sono ampiamente utilizzati in applicazioni dissipatore di calore e materiali a bassa conducibilità termica vengono utilizzati come isolante termico. Conducibilità termica dei materiali dipende dalla temperatura. In generale, i materiali diventano più conduttivo di calore con l'aumentare della temperatura media. Il reciproco della conducibilità termica è resistività termica.

Nel Sistema Internazionale di Unità (SI), conducibilità termica è misurata in watt per metro kelvin (W / (m · K)). Nel sistema imperiale di misura della conducibilità termica è misurata in Btu / (h · ft ⋅ F) dove 1 Btu / (h · ft ⋅ F) = 1,730735 W / (m · K). Altre unità che sono strettamente legate alla conducibilità termica sono di uso comune nel settore edile e tessile. Il settore delle costruzioni si avvale di unità, come l'R-Value (valore di resistenza) e il valore U (trasmittanza termica). Sebbene legati alla conducibilità termica di un prodotto R e U-valori dipendono dallo spessore di un prodotto.

Ci sono diversi modi per misurare la conducibilità termica. Ognuno di questi è adatto per una gamma limitata di materiali, a seconda delle proprietà termiche e la temperatura del fluido. C'è una distinzione tra le tecniche di stato stazionario e transitorio.

In generale, allo steady-state le tecniche sono utili quando la temperatura del materiale non cambia con il tempo. Questo rende l'analisi del segnale diretto (steady state implica segnali costanti). Lo svantaggio è che un ben progettato setup sperimentale è di solito necessario. Il Bar Divided (vari tipi) è il dispositivo più utilizzato per i campioni di roccia consolidata.

Le tecniche transitorie eseguire una misurazione durante il processo di riscaldamento. Il loro vantaggio è più veloce misurazioni. Metodi sono di solito transitori effettuate da sonde ago. Un metodo descritto da Angstrom coinvolge rapidamente variare ciclicamente la temperatura dal caldo al freddo e viceversa e misurando la variazione di temperatura, come il calore si propaga lungo una sottile striscia di materiale nel vuoto.


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