Conduttività tèrmica

Quest articol chì l'è scrivuu in lombard, grafia milanesa.

In fisica, la conduttività tèrmica, a l’è una grandèzza che la misura l'attitùdin d’ona sostanza a trasmètt el calór per mèzz de la conduzion tèrmica, qualora che i contribuzión al trasferimént del calór per convezión e per irradiazión sién trascuràbil. La conduttività tèrmica la dipend de la natura del materiál, ma minga de la soa forma, e la liga la densità de corrént tèrmica cont el gradient de temperadura che l'è responsàbil del trasferimént del calór.

La dipénd donca de la temperadura; per on quàj materiál la va su insèma a la temperadura, inveci per di àlter la va giò, e la pò dipénd de àlter fattór fisich compàgn de la porosità, che la blòcca i fonóni responsàbil de la conduttività tèrmica, de l'induzion magnetica e anca de la pressión iin del caso di sostánz gazos^[1]

L’è de vèss nò sconfonduda con la diffusività tèrmica $\alpha$ , che l’è inveci el rappórt infra la conduttività termica e ‘l prodòtt infra la densità e ‘l calór specìfich de la sostanza tòlta in esàmm, esprèssa in del Sistèma Internazionàl in m²•s^-1 (compàgn de tucc i diffusività) e la misura l'attitùdin d'ona sostanza de trasmètt, minga el calór, ma putòst 'na variazión de temperadura.^[2]

Definizion

La conduttività tèrmica, de sòlit insegnada con k_T, a l’è ‘n tensór del secónd órdin, che ‘l po’ vèss rappresentà ind on cèrt riferimént per mèzz d’ona matris quadrada, e l’è definida de la leg del Fourier:

k_{ij}=-\mathbf {q} \otimes \nabla T^{-1}

indoe:

$\mathbf {q}$ a l’è la densità de corrént tèrmica
$\nabla T$ l'è ‘l gradiént de temperatura.

In condizion stazionari, i du vettór hinn parallalél, donca la conduttività tèrmica l’è 'na grandèzza scalár de sòlit insegnada con λ, per dì che la conduttività tèrmica l’è ona costanta de proporzionalità che la var el rapòrt infra el fluss de calór, idèst la quantità de calór trasferida a l'unitàa de temp travèrs l’unitàa de superficie, e ‘l gradiént de temperadura.^[3]

La conduttività tèrmica la pò vèss stimada in fonzión del varià de la temperadura ridòtta e de la pressión ridòtta per via grafica, cont el doperàa el diagramma generalizzàa.^[4]

Unitàa de misura

In di unitàa de misura del Sistèma Internazionál, la conduttività tèrmica la ven misurada in W•m⁻¹•K⁻¹ (watt per meter-kelvin), degià che ‘l watt l'è l'unitàa de misura de la potenza, el meter l'unitàa de misura de la longhèzza e ‘l kelvin l'unitàa de misura de la temperadura. In del sistèma prategh di ingegnée, inveci, la ven ven misurada in kcal•h⁻¹•m⁻¹•°C⁻¹ (chilocalorij per ora-meter-grad Celsius).

Conduttività termica d’ona quàj sostanza

La conducibilità l'influiss sora la capacità d'on materiál de menà el calór o de fa el mestée de l’isolánt, per dì che tant l’è maggiór el valór de λ o de k_T, tant men isolánt el materiál el sarà. Generalmént la conduttività tèrmica la va insèma a la conduttività elèttrica; per esempi i metàj gh’hànn di valór elevàa de tucc e dò. Ona granda eccezión l’è quèlla del diamánt, che ‘l gh’hà ona conduttività tèrmica elevada, ma ‘na scarsa conduttività elèttrica.

Conduttvità tèrmica d’ona quàj sostanza
Sostanza	λ [W•m⁻¹•K⁻¹]	ρ [kg/m³]
diamànt	1600	3500 - 3600
argént	460	10490
ramm	390	8930
òr	320	19250
allumini laminàa	290	2750
ottón	111	8430 - 8730
fèrr	80,2	7874
plàtin	70	21400
azzal laminàa	52	7850
piomb	35	11300
azzal che ‘l fà nò la ruggin	17	7480 - 8000
quárz	8	2500 - 2800
giazz (acqua a 0°)	2,20 - 2,50	917
veder laminàa	1	2500
laterizzi (quadrèj pién, voeuj)	0,90	2000
laterizzi (quadrèj pien, voeuj)	0,72	1800
nev (compatta, strat de 20 a 40cm)	0,70
acqua distillada	0,60	1000
laterizzi (quandrèj pién, voeuj)	0,43	1200
laterizzi (quandrèj pién, voeuj)	0,25	600
glicol etilenich	0,25	1110
nev (moderatamént compatta, strat de 7 a 10cm)	0,23
polipropilen	0,22	920
cartogèss	0,21	900
plèxiglas	0,19	1180
carta e cartón	0,18 (0,14 - 0,23)	700 - 1150
lègn de rogora succ perpendicolár ai fiber	0,18	750
idrògeno	0,172
lègn succ parallél ai fiber	0,15 - 0,27	400 - 750
òli minerál	0,15	900 - 930
nev (moresina, strat de 3 a 7cm)	0,12
lègn de abièzz e pin succ perpendicolár ai fiber	0,10 - 0,12	400
vermiculite spanduda	0,07	90
cartón ondád (onda ùnega, 280 g/m², sp. 2,8 mm)	0,065	100
nev (apèna borlada giò per strat fin a 3cm)	0,060
canna de palùd	0,055	190
intornidura de lègn	0,050	100
sùgher	0,052	200
granìtt de sùgher	0,050	100
veder cellulár (120)	0,041	120
lana de pégora	0,040	25
polistirene estrùduu (XPS) in lastre	0,040	20 - 30
polistirene spandùu sinterizzàa (EPS) in laster	0,035	20 - 30
poliuretàn spandùu	0,024 - 0,032	25 - 50
aria sècca (a 300 K, 100 kPa) tranquilla	0,026	1,2
aerogèl de silice (come granìtt de grandèzza media 0,5 - 4,0 mm )	0,018	1,9
micronal - càpsull tèrmoisolánt a passàgg de stat (pannej de cera incapsulada)	0,018	770
aerogèl de silice (come pannèj sòta voeud a 1,7 × 10^-5 [[atmosfera (unitaa de misura)\| atmosfér)	0,013

Riferiment

↑ de l'induzion magnetica e la dipénd anca de la pressió in del caso di sostanz gazós.
↑ Confronta con l'equazión de la propagazión del calór o pussée in generál: equazion de la diffusion
↑ (EN) IUPAC Gold Book, "thermal conductivity"
↑ I esisten di alter diagrammi generalizzàa, per esempi de stimà el fattor del podèss comprimm. Il diagramma generalizza el gh’hà resón de esìst per via del teorema di stat corrispondent.

Bibliografia

Robert Byron; Warren E. Stewart; Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, 2^a ed. (in inglese), New York, Wiley, 2005.
Frank P. Incropera; David P. DeWitt; Theodore L. Bergman; Adrienne S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 6^a ed. (in inglese), Wiley, 2006.
Federico M. Butera, Architettura e ambiente, 1^a ed., Milano, ETAS, 1995.

Vos correlad

Ligamm de foeura

Coefficienti di conducibilità termica interna a temperatura ambiente
(EN) Conducibilità termica di alcuni sostanze (Hyperphysics, Georgia State University, USA)
(EN) Tavole di conducibilità termica (Kaye & Laby, National Physical Laboratory, UK)
(EN) IEC
Norma UNI 10351:1994 "Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore."
IUAV Venezia, "Materiali isolanti, nuove tendenze in architettura" Arqiviad qé: [1] (PDF)

[1] 'induzion magnetica e la dipénd anca de la pressió in del caso di sostanz gazós.

[2] Confronta con l'equazión de la propagazión del calór o pussée in generál: equazion de la diffusion

[3] (EN) IUPAC Gold Book, "thermal conductivity"

[4] I esisten di alter diagrammi generalizzàa, per esempi de stimà el fattor del podèss comprimm. Il diagramma generalizza el gh’hà resón de esìst per via del teorema di stat corrispondent.

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[4]