La diferencia clave entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor es que la conductividad térmica está relacionada con la difusión molecular espacial del calor por todo el fluido, mientras que el coeficiente de transferencia de calor es una constante de proporcionalidad entre el calor suministrado y la fuerza motriz termodinámica de flujo de calor a través de la unidad de área.
La conductividad térmica es la capacidad de un material en particular para conducir el calor a través de sí mismo. El coeficiente de transferencia de calor, por otro lado, es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor.
¿Qué es la conductividad térmica?
La conductividad térmica se puede describir como la capacidad de un material en particular para conducir el calor a través de sí mismo. Podemos usar tres formas de denotar este término: k, λ o κ. Generalmente, un material que consta de una alta conductividad térmica muestra una alta tasa de transferencia de calor. Por ejemplo, los metales suelen tener una alta conductividad térmica y son muy eficientes en la conducción del calor. Por el contrario, los materiales aislantes como la espuma de poliestireno tienen una baja conductividad térmica y muestran una baja tasa de transferencia de calor. Por lo tanto, podemos usar materiales con alta conductividad térmica en aplicaciones de disipación de calor y materiales con baja conductividad térmica en aplicaciones de aislamiento térmico. Además, la "resistividad térmica" es el recíproco de la conductividad térmica.
Matemáticamente, podemos expresar la conductividad térmica como q=-k∇T, donde q es el flujo de calor, k es la conductividad térmica y ∇T es el gradiente de temperatura. A esto lo llamamos "la ley de conducción de calor de Fourier".
Podemos definir la conducción térmica como el transporte de energía debido al movimiento molecular aleatorio a través de un gradiente de temperatura. Podemos distinguir este término del transporte de energía a través de la convección y el trabajo molecular porque no implica flujos microscópicos ni tensiones internas que realicen trabajo.
Al considerar las unidades de medida de la conductividad térmica, las unidades SI son "vatios por metro-Kelvin" o W/m. K. Sin embargo, en unidades imperiales, podemos medir la conductividad térmica en BTU/(h.ft.°F). BTU es una unidad térmica británica, donde h es el tiempo en horas, ft es la distancia en pies y F es la temperatura en Fahrenheit. Además, hay dos formas principales de medir la conductividad térmica de un material: métodos de estado estable y transitorios.
¿Qué es el coeficiente de transferencia de calor?
El coeficiente de transferencia de calor es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor. También se conoce como coeficiente de película o eficacia de película en termodinámica. Por lo general, la tasa de transferencia de calor general para algunos sistemas se expresa en términos de conductancia general o coeficiente de transferencia de calor, que se denota por U.
El coeficiente de transferencia de calor es útil para calcular la transferencia de calor por convección o transición de fase entre un fluido y un sólido. Al considerar las unidades SI, el coeficiente de transferencia de calor tiene las unidades W/(m2K) (vatios por metro cuadrado Kelvin).
Además, el coeficiente de transferencia de calor se puede describir como el recíproco del aislamiento térmico. Podemos usar el coeficiente de transferencia de calor para materiales de construcción y para aislamiento de ropa.
¿Cuál es la diferencia entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor?
La conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor son términos importantes en química física. La diferencia clave entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor es que la conductividad térmica está relacionada con la difusión molecular espacial del calor a través del fluido, mientras que el coeficiente de transferencia de calor es una constante de proporcionalidad entre el calor suministrado y la fuerza impulsora termodinámica del flujo de calor a través del fluido. unidad de área.
La siguiente tabla resume la diferencia entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor.
Resumen: conductividad térmica frente a coeficiente de transferencia de calor
La diferencia clave entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor es que la conductividad térmica está relacionada con la difusión molecular espacial del calor por todo el fluido, mientras que el coeficiente de transferencia de calor es una constante de proporcionalidad entre el calor suministrado y la fuerza motriz termodinámica de flujo de calor a través de la unidad de área.
