La differenza fondamentale tra conduttività termica e diffusività è quella la conduttività termica si riferisce alla capacità di un materiale di condurre calore mentre la diffusività termica si riferisce alla misurazione della velocità di trasferimento del calore di un materiale dal suo hot end al fine freddo.
Conducibilità termica e diffusività termica sono due termini che descrivono il trasferimento di calore attraverso un particolare materiale.
Cos'è la conducibilità termica?
Conducibilità termica è un termine che descrive la capacità di un particolare materiale di condurre il calore attraverso se stesso. Ci sono tre modi in cui possiamo denotare questo termine: k, λ o κ. Tipicamente, un materiale avente un'elevata conduttività termica mostra un'elevata velocità di trasferimento del calore. Ad esempio, i metalli di solito hanno un'elevata conduttività termica e sono molto efficienti nella conduzione del calore. Allo stesso modo, i materiali isolanti come il polistirolo hanno una bassa conduttività termica e mostrano una bassa velocità di trasferimento del calore. Pertanto, possiamo utilizzare materiali con un'elevata conduttività termica nelle applicazioni del dissipatore di calore mentre possiamo utilizzare materiali con una bassa conduttività termica nelle applicazioni di isolamento termico. Inoltre, "resistività termica" è il reciproco della conducibilità termica.
Matematicamente, possiamo esprimere la conducibilità termica come q=-k∇T, dove q è il flusso di calore, k è la conducibilità termica e ∇T è il gradiente di temperatura. La chiamiamo "legge di Fourier della conduzione del calore".
Possiamo definire la conduzione termica come il trasporto di energia dovuto al movimento molecolare casuale attraverso un gradiente di temperatura. Pertanto, possiamo distinguere questo termine dal trasporto di energia attraverso la convezione e il lavoro molecolare perché non implica flussi microscopici o sollecitazioni interne che sono performanti.
Quando si considerano le unità di misura per la conducibilità termica, le unità SI sono "Watt per metro-Kelvin" o W/m. K. Tuttavia, in unità imperiali, possiamo misurare la conduttività termica in BTU/(h.ft.°F) dove BTU è l'unità termica britannica, h è il tempo in ore, ft è la distanza in piedi e F è la temperatura in Fahrenheit. Inoltre, ci sono due modi principali per misurare la conducibilità termica di un materiale: il metodo stazionario e quello transitorio.
Cos'è la diffusività termica?
La diffusività termica è la misura della velocità di trasferimento del calore di un materiale dall'estremità calda all'estremità fredda. Pertanto, è la conduttività termica di un materiale divisa per densità e capacità termica specifica a pressione costante. L'unità di misura per questo parametro è m2/s. È un'unità derivata SI. Di solito, possiamo denotare questo termine come α. Ma ci sono anche altri simboli. L'espressione matematica della diffusività termica è la seguente:
α=k/ρcp
Qui, k è la conduttività termica, cp è la capacità termica specifica e ρ si la densità. Tuttavia, ρcp insieme è denominato capacità termica volumetrica.
Molto spesso, la diffusività termica viene misurata utilizzando il metodo flash, che prevede il riscaldamento di una striscia o di una parte cilindrica di un campione di materiale con un breve impulso di energia a un'estremità e l'analisi della variazione di temperatura a breve distanza.
Qual è la differenza tra conducibilità termica e diffusività?
Conducibilità termica e diffusività termica sono due termini che descrivono il trasferimento di calore attraverso un particolare materiale. Il differenza fondamentale tra conduttività termica e diffusività è quello la conduttività termica si riferisce alla capacità di un materiale di condurre il calore mentre la diffusività termica si riferisce alla misurazione della velocità di trasferimento del calore di un materiale dalla sua estremità calda all'estremità fredda.
Di seguito l'infografica elenca le differenze tra conducibilità termica e diffusività per un confronto affiancato.
Riepilogo – Conducibilità termica vs Diffusività
Conducibilità termica e diffusività termica sono due termini che descrivono il trasferimento di calore attraverso un particolare materiale. Il differenza fondamentale tra conduttività termica e diffusività è quello la conduttività termica si riferisce alla capacità di un materiale di condurre calore mentre la diffusività termica si riferisce alla misurazione della velocità di trasferimento del calore di un materiale dalla sua estremità calda all'estremità fredda.
