Glossário

Condutividade térmica

Definição de Condutividade Térmica

A condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.

Dois profissionais analisam gráficos e dados em uma mesa, um usando um tablet e o outro fazendo anotações, em um espaço de trabalho bem iluminado.

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Ilustração da condutividade térmica, mostrando a transferência de calor por meio de um objeto cilíndrico e gradientes de temperatura rotulados como T1 e T2.
Figura 1

A relação entre o calor transportado por unidade de tempo (dQ/dt ou fluxo de calor Q) e o gradiente de temperatura (ΔT/Δx) através da Área A (a área pela qual o calor está fluindo perpendicularmente em uma taxa constante) é descrita pela equação de condutividade térmica.

Equação de condutividade térmica que ilustra o fluxo de calor (dQ/dt), o gradiente de temperatura (ΔT/Δx) e as propriedades específicas do material.

A condutividade térmica é, portanto, uma propriedade específica do material usada para caracterizar o transporte constante de calor. Ela pode ser calculada usando a seguinte equação:

Instrumento de laboratório com componentes cilíndricos duplos, destacados em um fundo geométrico dinâmico, enfatizando a inovação na pesquisa.

Onde

a: Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.Difusividade térmica
Capacidade térmica específica (cp)A capacidade térmica é uma quantidade física específica do material, determinada pela quantidade de calor fornecida à amostra, dividida pelo aumento de temperatura resultante. A capacidade térmica específica está relacionada a uma unidade de massa do corpo de prova.cp: Capacidade de calor específica
ρ: DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. Densidade


Uma visão geral da condutividade térmica de vários materiais é mostrada na figura 2. Dependendo do material, a condutividade térmica pode ser medida por LFA, HFM ou GHP.

Gráfico de condutividade térmica que exibe valores específicos de materiais, desde o diamante até o isolamento a vácuo, importante para a análise de transporte de calor.
Figura 2
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