Conductividad térmica

    Transferencia de calor que se produce cuando se pone en contacto directo a dos cuerpos a diferente temperatura. El calor pasa desde el cuerpo más caliente al más frío hasta que ambos alcanzan una misma temperatura, llamada temperatura de equilibrio, a la cual cesa el tráfico de calor.

    Si el experimento se repite, pero situando entre ambos cuerpos una pared metálica, el fenómeno cursa de forma similar, aunque, en este caso, difundiéndose el calor a través de dicha pared, lo que condiciona el intercambio del mismo, ya que en él influirá el espesor del tabique separador, su naturaleza, la diferencia de temperaturas entre sus dos caras y el tiempo que se considere.

    La ecuación que relaciona todas estas variables es:

    donde:

    Q = Calor transmitido a través de la pared.

    K = Coeficiente que depende de la naturaleza del material con que esté hecha la pared.

    t1 = Temperatura de la cara caliente de la pared.

    t2 = Temperatura de la cara fría de la pared.

    S = Superficie del tabique.

    El coeficiente K señalado se denomina coeficiente de conductividad térmica y su valor para un determinado material se define como la cantidad de calor que pasaría a través de una pared de dicho material, de superficie y grosor la unidad, respectivamente, en la unidad de tiempo. Sus unidades suelen ser:  Kcal·m/m2·ºC·h

    El valor de K puede variar, incluso para un mismo material, en función de la temperatura a que se encuentre el material en cuestión, por lo que suele tomarse como coeficiente de conductividad térmica el valor medio de los que se dan en el abanico de temperaturas a las que se suele emplear el material.

    La transferencia de calor se debe al aumento de energía que adquieren las partículas constitutivas de un sólido cuando se aplica a éste una fuente de calor, produciendo en ellas unas vibraciones que originan aumentos de su temperatura. Cuando las partículas constitutivas de un material poseen poca libertad de movimientos, la energía comunicada no puede provocar grandes vibraciones, cosa que sí ocurre en caso contrario.

    En general, los metales son muy buenos transmisores del calor y su conductividad es muy superior a la de otros cuerpos no metálicos, lo que pone de manifiesto que estas buenas condiciones térmicas están ligadas a la naturaleza del enlace metálico. Esto es debido a que en este tipo de enlace, los electrones gozan de una gran movilidad, por lo que pueden realizar movimientos vibratorios de cierta amplitud, si son convenientemente estimulados, originándose calor.