Cos'è la conduttività termica:
La conducibilità termica è a proprietà fisica di materiali o corpi che determina la capacità di trasportare calore per conduzione diretta e senza scambio di materiale.
Ogni materia ha una specifica conducibilità termica che caratterizza il trasporto del calore, che fluisce sempre spontaneamente e dalla temperatura più alta a quella più bassa. Pertanto, il calore viene trasportato da un corpo a un altro corpo che si trova a una temperatura inferiore.
I corpi sono costituiti da atomi e molecole, quindi, quando un corpo è caldo, i suoi atomi e le sue molecole si muovono velocemente e trasportano la loro energia all'altro corpo meno caldo. È un trasporto di energia continuo fino a quando l'oggetto non raggiunge l'equilibrio termico.
Di conseguenza, il trasporto di calore da una materia o da un corpo all'altro comporta anche uno scambio di energia, in questo caso si produce energia cinetica (energia che un corpo possiede in base al suo movimento).
Tuttavia, esistono corpi o materiali la cui conduttività termica è bassa e viene generata la proprietà inversa della conduttività, che è la resistività termica. Cioè, minore è la conduttività termica, maggiore è l'isolamento termico, ad esempio i metalli hanno una conduttività elettrica maggiore rispetto ai gas.
Conducibilità elettrica
La conduttività elettrica è la capacità di corpi o materiali di trasportare energia elettrica da un corpo all'altro. Al contrario, la conduttività termica trasporta il calore.
Trasporto di energia termica
Guida: il calore viene trasportato per contatto. I metalli come l'alluminio o il ferro sono ottimi conduttori di calore.
Convezione: il calore si trasmette per contatto con trasferimento della stessa materia che emette calore.
Radiazione: il calore viene trasmesso attraverso onde elettromagnetiche, come il calore che raggiunge la Terra attraverso le onde solari.
Unità di misura della conducibilità termica
Nel Sistema internazionale di unità di misura, la conduttività termica viene misurata come segue: W / (K.m) (watt per Kelvin e metro), che è equivalente a J / (s.K.m) (Joule al secondo, Kelvin e metro).
La conduttività termica è rappresentata dalla lettera greca λ (lamda). Tuttavia, negli Stati Uniti è rappresentato dalla lettera k.
Conducibilità termica nei materiali
Conducibilità termica nei metalli: i metalli sono buoni conduttori di calore, tra i più comuni ci sono alluminio, rame e ferro. Alcuni metalli sono anche buoni conduttori termici ed elettrici.
Ad esempio, una padella in alluminio viene posta sulla cucina illuminata, quando viene a contatto diretto con il fuoco si riscalda velocemente e permette di effettuare la cottura di alcuni cibi.
Conducibilità termica nei liquidi: I liquidi sono anche buoni conduttori di calore, poiché si generano correnti connettive tra le molecole d'acqua e in questo modo le molecole fredde e calde si mescolano fino a raggiungere tutte la stessa temperatura.
Ad esempio, quando si mette un cucchiaino freddo in una ciotola di zuppa calda, il liquido riscalderà l'argenteria in base alla sua temperatura.
Conducibilità termica nei materiali adiabatici: Sono materiali le cui proprietà si caratterizzano per essere poveri conduttori termici. Questi materiali includono lana, legno, carta, plastica, fibra di vetro e sughero.
Ad esempio, il legno funge da isolante termico quando viene posizionato sul manico di pentole o padelle, per evitare di scottarsi le mani quando si tengono in mano questi oggetti caldi.
Anche alcuni di questi materiali sono utilizzati nella fabbricazione delle case al fine di mantenere le temperature interne ed evitare che cambino rapidamente. Nella stagione invernale questi isolanti mantengono stabili le temperature interne dell'abitazione.
