A principal diferença entre condutividade térmica e difusividade é que a condutividade térmica se refere à capacidade de um material de conduzir calor, enquanto a difusividade térmica se refere à medida da taxa de transferência de calor de um material de sua extremidade quente para a fim frio.
Condutividade térmica e difusividade térmica são dois termos que descrevem a transferência de calor através de um determinado material.
O que é condutividade térmica?
Condutividade térmica é um termo que descreve a capacidade de um determinado material de conduzir calor por si mesmo. Existem três maneiras de denotar este termo: k, λ ou κ. Normalmente, um material com alta condutividade térmica mostra uma alta taxa de transferência de calor. Por exemplo, os metais geralmente têm alta condutividade térmica e são muito eficientes na condução de calor. Da mesma forma, materiais isolantes como isopor têm baixa condutividade térmica e mostram uma baixa taxa de transferência de calor. Portanto, podemos usar materiais com alta condutividade térmica em aplicações de dissipadores de calor, enquanto podemos usar materiais com baixa condutividade térmica em aplicações de isolamento térmico. Além disso, “resistividade térmica” é o recíproco da condutividade térmica.
Matematicamente, podemos expressar a condutividade térmica como q=-k∇T, onde q é o fluxo de calor, k é a condutividade térmica e ∇T é o gradiente de temperatura. Chamamos isso de “lei de Fourier da condução de calor”.
Podemos definir a condução térmica como o transporte de energia devido ao movimento molecular aleatório através de um gradiente de temperatura. Portanto, podemos distinguir este termo de transporte de energia por convecção e trabalho molecular porque não envolve nenhum fluxo microscópico ou tensões internas que realizam trabalho.
Ao considerar as unidades de medida para condutividade térmica, as unidades do SI são “Watts por metro-Kelvin” ou W/m. K. No entanto, em unidades imperiais, podemos medir a condutividade térmica em BTU/(h.ft.°F) onde BTU é a unidade térmica britânica, h é o tempo em horas, ft é a distância em pé e F é a temperatura em Fahrenheit. Além disso, existem duas maneiras principais de medir a condutividade térmica de um material: métodos de estado estacionário e transientes.
O que é Difusividade Térmica?
A difusividade térmica é a medida da taxa de transferência de calor de um material da extremidade quente para a extremidade fria. Portanto, é a condutividade térmica de um material dividida pela densidade e capacidade de calor específico a uma pressão constante. A unidade de medida para este parâmetro é m2/s. É uma unidade derivada do SI. Normalmente, podemos denotar este termo como α. Mas há outros símbolos também. A expressão matemática da difusividade térmica é a seguinte:
α=k/ρcp
Aqui, k é a condutividade térmica, cp é a capacidade calorífica específica e ρ si a densidade. No entanto, ρcp juntos é denominado como capacidade de calor volumétrico.
Na maioria das vezes, a difusividade térmica é medida usando o método flash, que envolve o aquecimento de uma tira ou uma parte cilíndrica de uma amostra de material com um pulso de energia curto em uma extremidade e analisando a mudança de temperatura a uma curta distância.
Qual é a diferença entre condutividade térmica e difusividade?
Condutividade térmica e difusividade térmica são dois termos que descrevem a transferência de calor através de um determinado material. A principal diferença entre condutividade térmica e difusividade é que a condutividade térmica se refere à capacidade de um material de conduzir calor, enquanto a difusividade térmica se refere à medição da taxa de transferência de calor de um material de sua extremidade quente para a extremidade fria.
Abaixo infográfico tabula as diferenças entre condutividade térmica e difusividade para comparação lado a lado.
Resumo – Condutividade Térmica vs Difusividade
Condutividade térmica e difusividade térmica são dois termos que descrevem a transferência de calor através de um determinado material. A principal diferença entre condutividade térmica e difusividade é que a condutividade térmica se refere à capacidade de um material de conduzir calor, enquanto a difusividade térmica se refere à medição da taxa de transferência de calor de um material de sua extremidade quente para a extremidade fria.
