Difusividade térmica - Thermal diffusivity

Na análise de transferência de calor , difusividade térmica é a condutividade térmica dividida pela densidade e capacidade de calor específica a pressão constante. Ele mede a taxa de transferência de calor de um material da extremidade quente para a extremidade fria. Ele tem a unidade derivada do SI de m ² / s . A difusividade térmica é geralmente denotada como α, mas a , h, κ ( kappa ), K e D também são usados.

A fórmula é:

${\ displaystyle \ alpha = {\ frac {k} {\ rho c_ {p}}}}$

Onde

• ${\ displaystyle k}$ é a condutividade térmica (W / (m · K))
• ${\ displaystyle c_ {p}}$ é a capacidade de calor específica (J / (kg · K))
• ${\ displaystyle \ rho}$ é a densidade (kg / m ³ )

Juntos, podem ser considerados a capacidade volumétrica de calor (J / (m ³ · K)). ${\ displaystyle \ rho c_ {p} \,}$

Como visto na equação do calor ,

${\ displaystyle {\ frac {\ partial T} {\ partial t}} = \ alpha \ nabla ^ {2} T}$ ,

uma maneira de ver a difusividade térmica é como a razão entre o tempo derivado da temperatura e sua curvatura , quantificando a taxa na qual a concavidade da temperatura é "suavizada". Em certo sentido, a difusividade térmica é a medida da inércia térmica . Em uma substância com alta difusividade térmica, o calor se move rapidamente através dela porque a substância conduz o calor rapidamente em relação à sua capacidade de calor volumétrico ou 'volume térmico'.

A difusividade térmica geralmente é medida com o método de flash . Envolve aquecer uma tira ou amostra cilíndrica com um pulso de energia curto em uma extremidade e analisar a mudança de temperatura (redução na amplitude e mudança de fase do pulso) a uma curta distância.

Difusividade térmica de materiais e substâncias selecionadas

Veja também

• Equação de calor
• Análise de flash laser
• Termodifusão
• Efusividade térmica
• Constante de tempo térmico

Referências