Contenuto
- Unità fisica
- Calcolo del trasferimento di calore
- Conduttività termica nei metalli
- Conducibilità termica in alluminio
- Conducibilità termica in rame
La conducibilità termica è la capacità di un materiale di condurre il calore. Il reciproco è la resistività termica, che è la capacità di un materiale di isolare non conducendo il calore. I buoni conduttori sono cattivi isolatori e i buoni isolanti sono cattivi conduttori. Alluminio e rame hanno diversi livelli di conduttività termica.
Unità fisica
La conduttività termica viene solitamente misurata in watt per Kelvin per metro. In questo utilizzo, "watt" è un'unità di potere (cioè joule di energia al secondo) e "Kelvin" è un'unità di temperatura.
Calcolo del trasferimento di calore
Se hai uno stelo di materiale con una conducibilità termica k, la cui lunghezza (in metri) è L, e la cui area alle estremità (in metri quadrati) è A, e conosci la differenza di temperatura T (in gradi Kelvin) tra alle due estremità, è possibile prevedere la quantità di energia (in watt) che viene trasferita attraverso l'asta moltiplicando K, T e A e dividendo per L.
Conduttività termica nei metalli
La conducibilità termica dei metalli è strettamente correlata alla loro conduttività elettrica, poiché il calore può anche essere guidato da elettroni di valenza, che si muovono facilmente nella maggior parte dei metalli. Pertanto, i metalli tendono ad avere una elevata conduttività termica e, di conseguenza, non sono buoni isolanti.
Conducibilità termica in alluminio
L'alluminio puro ha una conduttività termica di circa 235 watt per Kelvin per metro, mentre la maggior parte delle leghe di alluminio ha una conduttività termica sostanzialmente inferiore, da 120 a 180 watt per Kelvin per metro.
Conducibilità termica in rame
Il rame puro ha una conduttività termica sensibilmente superiore all'alluminio, di circa 400 watt per Kelvin per metro. Quindi è chiaramente la scelta migliore per gli utensili da cucina. L'unico metallo comune con una conduttività termica più elevata è l'argento, con circa 430 watt per Kelvin per metro, ma l'argento è troppo costoso da considerare negli utensili da cucina.