{"id":588,"date":"2020-03-05T15:30:52","date_gmt":"2020-03-05T20:30:52","guid":{"rendered":"https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/?p=588"},"modified":"2024-09-16T15:04:11","modified_gmt":"2024-09-16T15:04:11","slug":"que-es-la-conductividad-termica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/que-es-la-conductividad-termica","title":{"rendered":"Conductividad t\u00e9rmica"},"content":{"rendered":"\t\t<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"588\" class=\"elementor elementor-588\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-4fe9aeb1 elementor-section-full_width elementor-section-height-default elementor-section-height-default exad-sticky-section-no\" data-id=\"4fe9aeb1\" data-element_type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-no\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-43a8ec71 exad-sticky-section-no\" data-id=\"43a8ec71\" data-element_type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap elementor-element-populated\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-0930097 exad-sticky-section-no elementor-widget elementor-widget-image\" data-id=\"0930097\" data-element_type=\"widget\" data-widget_type=\"image.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Thermal-Conductivity-conductividad-termica.jpg\" class=\"attachment-full size-full wp-image-7624\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Thermal-Conductivity-conductividad-termica.jpg 1200w, https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Thermal-Conductivity-conductividad-termica-300x169.jpg 300w, https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Thermal-Conductivity-conductividad-termica-1024x576.jpg 1024w, https:\/\/thermtest.com\/latinamerica\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/Thermal-Conductivity-conductividad-termica-768x432.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 1200px) 100vw, 1200px\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-e3cb5ad exad-sticky-section-no elementor-widget elementor-widget-spacer\" data-id=\"e3cb5ad\" data-element_type=\"widget\" data-widget_type=\"spacer.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-spacer\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-spacer-inner\"><\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6a0daa4e exad-sticky-section-no elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6a0daa4e\" data-element_type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<h2>Introducci\u00f3n<\/h2><p>La conductividad t\u00e9rmica (a menudo expresada como k, \u03bb, o \u03ba) se refiere a la habilidad intr\u00ednseca de un material de transferir o conducir calor. Es uno de los tres m\u00e9todos de transferencia de calor, siendo los otros dos: convecci\u00f3n y radiaci\u00f3n. Los procesos de transferencia de calor pueden cuantificarse en t\u00e9rminos de las ecuaciones de velocidad correspondientes. La ecuaci\u00f3n de velocidad en este modo de transferencia de calor est\u00e1 basada en la ley de Fourier de conducci\u00f3n de calor.<\/p><p>La conductividad t\u00e9rmica se da a trav\u00e9s de la agitaci\u00f3n molecular y contacto, y no es el resultado del movimiento de masa del s\u00f3lido en s\u00ed mismo. El calor avanza con un gradiente de temperatura, desde un \u00e1rea de alta temperatura y alta energ\u00eda molecular a un \u00e1rea con temperatura menor y menor energ\u00eda molecular . Esta transferencia continuar\u00e1 hasta que se alcance el equilibrio t\u00e9rmico. La velocidad a la que se transfiere el calor depende de la magnitud del gradiente de temperatura, y de las caracter\u00edsticas t\u00e9rmicas espec\u00edficas del material.<\/p><p>La conductividad t\u00e9rmica se cuantifica utilizando un Sistema Internacional de Unidad (Unidades SI ) de W\/m\u2022K (vatios por metro por grado Kelvin), y es el rec\u00edproco de la resistencia t\u00e9rmica, que mide la habilidad de un objeto para resistir la transferencia de calor. La conductividad t\u00e9rmica se puede calcular utilizando la siguiente ecuaci\u00f3n:<\/p><p style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">k=Q\u2217L\/A(T2\u2212T1)<\/p><p style=\"text-align: center;\">Donde:<\/p><p style=\"text-align: center;\"><em>Q<\/em> = flujo de calor (<em>W<\/em>)<br \/><em>L<\/em> = longitud o espesor del material (<em>m<\/em>)<br \/><em>A<\/em> = superficie del material (<em>m<sup>2<\/sup><\/em>)<br \/><em>T2\u2212T1<\/em> = gradiente de temperatura (<em>K<\/em>)<\/p><h2>Variaci\u00f3n de la conductividad t\u00e9rmica<\/h2><p>La conductividad t\u00e9rmica de un material espec\u00edfico depende en gran medida de varios factores. Estos incluyen el gradiente de temperatura, las propiedades del material, y la longitud de trayecto que sigue el calor.<\/p><p>La conductividad t\u00e9rmica de los materiales de nuestro entorno var\u00eda sustancialmente; desde aquellas con conductividades bajas, tales como el aire, con una valor de 0.024 W\/m\u2022K a 0\u00b0C, hasta metales altamente conductores, como el cobre (385 W\/m\u2022K).<\/p><p>La conductividad t\u00e9rmica de los materiales determina su aplicacion; por ejemplo, los que tienen baja conductividad t\u00e9rmica son excelentes para aislar nuestros hogares y empresas, mientras que los materiales con alta conductividad t\u00e9rmica son ideales para su utilizaci\u00f3n en donde se necesite que el calor se mueva de manera r\u00e1pida y eficiente de un \u00e1rea a otra, como en utensilios de cocina y sistemas de refrigeraci\u00f3n para dispositivos electr\u00f3nicos. Al seleccionar materiales con la conductividad t\u00e9rmica adecuada a su aplicaci\u00f3n, podemos lograr el mejor resultado posible.<\/p><h2>La conductividad t\u00e9rmica y la temperatura<\/h2><p>Debido al hecho de que el movimiento molecular es la base de la conductancia t\u00e9rmica, la temperatura de un material tiene gran influencia sobre la conductividad t\u00e9rmica. Las mol\u00e9culas se mover\u00e1n m\u00e1s r\u00e1pido a altas temperaturas, y por lo tanto el calor se transferir\u00e1 a trav\u00e9s del material a una velocidad mayor. Esto significa que la conductividad t\u00e9rmica de una misma muestra tiene el potencial de cambiar dr\u00e1sticamente al aumentar o disminuir la temperatura.<\/p><p>La habilidad para entender el efecto que tiene la temperatura sobre la conducci\u00f3n t\u00e9rmica es de suma importancia para asegurarse de que los productos se comporten como se espera cuando son sometidos al estr\u00e9s t\u00e9rmico. Esto es especialmente importante al trabajar con productos que generan calor, como productos electr\u00f3nicos, o al desarrollar materiales de protecci\u00f3n t\u00e9rmica contra incendios.<\/p><h2>La conductividad t\u00e9rmica y la estructura<\/h2><p>Los valores de conductividad t\u00e9rmica var\u00edan de manera sustancial entre los materiales y dependen en gran manera de la estructura de cada material. Algunos materiales tendr\u00e1n diferentes valores de conductividad t\u00e9rmica seg\u00fan la direcci\u00f3n en que conducen el calor; estos son materiales Anisotr\u00f3picos. En estos casos, el calor fluir\u00e1 con m\u00e1s facilidad hacia una cierta direcci\u00f3n debido a c\u00f3mo est\u00e1 conformada la estructura.<\/p><p>Al hablar de patrones de conductividad t\u00e9rmica, los materiales se pueden dividir en tres categor\u00edas; gases, s\u00f3lidos no met\u00e1licos, y s\u00f3lidos met\u00e1licos. Las diferentes habilidades de estas tres categor\u00edas en t\u00e9rminos de transferencia de calor pueden atribuirse a las diferencias en sus estructuras y movimientos moleculares.<\/p><p>Los gases tienen conductividades t\u00e9rmicas relativas m\u00e1s bajas, ya que sus mol\u00e9culas no est\u00e1n tan apretadas como las de los s\u00f3lidos, y por lo tanto la transferencia de calor depende en gran medida del movimiento libre de las mol\u00e9culas y de la velocidad molecular.<\/p><p>Los gases son transmisores t\u00e9rmicos deficientes. En contraste, las mol\u00e9culas en los s\u00f3lidos no met\u00e1licos est\u00e1n entrelazadas en una red mallada, y por lo tanto la conductividad t\u00e9rmica se da principalmente a trav\u00e9s de vibraciones en estas mallas. La cercana proximidad de esas mol\u00e9culas en comparaci\u00f3n con las mol\u00e9culas de los gases significa que los s\u00f3lidos no met\u00e1licos tienen la mayor conductividad t\u00e9rmica de los dos, aunque hay una gran variaci\u00f3n dentro de este \u00faltimo grupo.<\/p><p>Esta variaci\u00f3n es parcialmente atribuible a la cantidad de aire presente dentro del s\u00f3lido; los materiales con gran cantidad de poros de aire son excelentes aislantes, mientras que los que est\u00e9n m\u00e1s entrelazados tendr\u00e1n un mayor valor de conductividad t\u00e9rmica.<\/p><p>La conductividad t\u00e9rmica de los s\u00f3lidos met\u00e1licos se diferencia a\u00fan m\u00e1s de los ejemplos previos. Los metales son los materiales con mayores conductividades t\u00e9rmicas, excepto el grafeno, y tienen la combinaci\u00f3n \u00fanica de poseer tanto conductividad t\u00e9rmica como el\u00e9ctrica. Ambos atributos son transferidos por las mismas mol\u00e9culas, y la relaci\u00f3n entre los dos se explica por la ley de Wiedemann-Franz. Esta ley demuestra que a cierta temperatura la conductividad el\u00e9ctrica ser\u00e1 proporcional a la conductividad t\u00e9rmica; sin embargo, al aumentar la temperatura, la conductividad t\u00e9rmica del material aumentar\u00e1 mientras que la conductividad el\u00e9ctrica disminuir\u00e1.<\/p><h2>Medici\u00f3n y prueba de la conductividad t\u00e9rmica<\/h2><p>La conductividad t\u00e9rmica es un componente importante de la relaci\u00f3n entre los materiales, y la habilidad de entender esto nos capacita para lograr el mejor resultado de los materiales que utilizamos en todos los aspectos de nuestra vida. Para este fin, las mediciones y pruebas efectivas de conductividad t\u00e9rmica son de suma importancia. Los m\u00e9todos de prueba de conductividad t\u00e9rmica pueden clasificarse en transitorios o de estado continuo. Esta definici\u00f3n es una caracter\u00edstica determinante de c\u00f3mo funciona cada m\u00e9todo. Los m\u00e9todos de estado continuo requieren que la muestra y las partes de referencia est\u00e9n en equilibrio t\u00e9rmico antes de que comience la medici\u00f3n. Los m\u00e9todos transitorios no requieren que esta regla se cumpla, y por lo tanto obtienen resultados de forma m\u00e1s r\u00e1pida.<\/p><h3>Referencias:<\/h3><p>Nave, R. HyperPhysics. \u201cThermal Conductivity\u201d (conductividad t\u00e9rmica). Universidad del Estado de Giorgia. Disponible en: <a href=\"http:\/\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/hbase\/thermo\/thercond.html#c1\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">http:\/\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/hbase\/thermo\/thercond.html#c1<\/a><\/p><p>Material de curso NDT. \u201cThermal Conductivity\u201d (conductividad t\u00e9rmica). Centro de recursos NDT. Disponible en: https:\/\/www.ndeed.org\/<\/p><p>Williams, M. \u201cWhat is heat conduction?\u201d (\u00bfQu\u00e9 es la conducci\u00f3n de calor?). Phys.Org. 9 de diciembre, 2014. Disponible en: <a href=\"http:\/\/phys.org\/news\/2014-12-what-is-heat-conduction.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">http:\/\/phys.org\/news\/2014-12-what-is-heat-conduction.html<\/a><\/p><p>Base de datos de propiedades t\u00e9rmicas de los materiales de Thermtest. <a href=\"https:\/\/thermtest.com\/materials-database\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Lista de conductividades t\u00e9rmicas <\/a><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introducci\u00f3n La conductividad t\u00e9rmica (a menudo expresada como k, \u03bb, o \u03ba) se refiere a la habilidad intr\u00ednseca de un material de transferir o conducir calor. 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