¿Cuál es la diferencia entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor?

El 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 lo largo del fluido, mientras que el coeficiente de transferencia de calor es una constante proporcional entre el calor suministrado y la fuerza impulsora termodinámica del flujo de calor a través del área de la unidad.

La conductividad térmica es la capacidad de un material particular para realizar calor a través de sí mismo. El coeficiente de transferencia de calor, por otro lado, es la proporcionalidad constante entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la conductividad térmica?  
3. ¿Qué es el coeficiente de transferencia de calor?
4. Conductividad térmica frente al coeficiente de transferencia de calor en forma tabular
5. Resumen: conductividad térmica frente al coeficiente de transferencia de calor 

¿Qué es la conductividad térmica??

La conductividad térmica puede describirse como la capacidad de un material particular para realizar calor a través de sí mismo. Podemos usar tres formas de denotar este término: k, λ o κ. En general, un material que consiste en una alta conductividad térmica muestra una alta tasa de transferencia de calor. Por ejemplo, los metales generalmente tienen una alta conductividad térmica y son muy eficientes en la realización de calor. En contraste, 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 y materiales de disipador de calor 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. Llamamos a esto "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 ningún flujo microscópico o tensiones internas que tengan un rendimiento laboral.

Al considerar las unidades de medición para la conductividad térmica, las unidades SI son "vatios por metro-kelvin" o w/m.K. Sin embargo, en las unidades imperiales, podemos medir la conductividad térmica en BTU/(H.pie.° F). BTU es una unidad térmica británica, donde h es tiempo en horas, FT es la distancia en el pie y F es la temperatura en Fahrenheit. Además, hay dos formas principales de medir la conductividad térmica de un material: métodos de estado estacionario y transitorio.

¿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 efectividad de la película en la termodinámica. Por lo general, la tasa general de transferencia de calor para algunos sistemas se expresa en términos de una conductancia general o el 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 con (M2K) (vatios por metro cuadrado Kelvin).

Además, el coeficiente de transferencia de calor puede describirse como el recíproco de la aislancia térmica. Podemos usar el coeficiente de transferencia de calor para los materiales de construcción y para el aislamiento de la 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 en todo el fluido, mientras que el coeficiente de transferencia de calor es una constante proporcional entre el calor y la fuerza impulsora termodinámica del flujo de calor a través de área de la unidad.

La siguiente tabla resume la diferencia entre la conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor.

Resumen: conductividad térmica frente al 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 a lo largo del fluido, mientras que el coeficiente de transferencia de calor es una constante proporcional entre el calor suministrado y la fuerza impulsora termodinámica del flujo de calor a través de la unidad área.

Referencia:

1. "Coeficientes generales de transferencia de calor." Caja de herramientas de ingeniería.

Imagen de cortesía:

1. "Definición simple de conductividad térmica" (CC0) a través de Commons Wikimedia