Différence entre la conductivité thermique et la diffusivité
Le différence clé entre la conductivité thermique et la diffusivité est que La conductivité thermique fait référence à la capacité d'un matériau à mener une chaleur tandis que la diffusivité thermique se réfère à la mesure du taux de transfert de chaleur d'un matériau de son extrémité chaude à l'extrémité froide.
La conductivité thermique et la diffusivité thermique sont deux termes qui décrivent le transfert de chaleur à travers un matériau particulier.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la conductivité thermique
3. Qu'est-ce que la diffusivité thermique
4. Comparaison côte à côte - conductivité thermique vs diffusivité sous forme tabulaire
5. Résumé
Qu'est-ce que la conductivité thermique?
La conductivité thermique est un terme qui décrit la capacité d'un matériau particulier à mener la chaleur à travers elle-même. Il y a trois façons dont nous pouvons désigner ce terme: k, λ ou κ. En règle générale, un matériau ayant une conductivité thermique élevée montre un taux élevé de transfert de chaleur. Par exemple, les métaux ont généralement une conductivité thermique élevée et sont très efficaces pour effectuer une chaleur. De même, les matériaux isolants tels que la mousse de polystyrène ont une faible conductivité thermique et montre un faible taux de transfert de chaleur. Par conséquent, nous pouvons utiliser des matériaux avec une conductivité thermique élevée dans des applications de dissipateur thermique tandis que nous pouvons utiliser des matériaux à faible conductivité thermique dans des applications d'isolation thermique. De plus, la «résistivité thermique» est la réciproque de la conductivité thermique.
Mathématiquement, nous pouvons exprimer la conductivité thermique comme q = -k∇t, où q est le flux de chaleur, k est la conductivité thermique et ∇t est le gradient de température. Nous appelons cela «la loi de la conduction thermique du Fourier».
Nous pouvons définir la conduction thermique comme le transport de l'énergie due au mouvement moléculaire aléatoire à travers un gradient de température. Par conséquent, nous pouvons distinguer ce terme du transport d'énergie par la convection et les travaux moléculaires car il n'implique aucun flux microscopique ou contrainte interne.
Lorsque vous envisagez les unités de mesure de la conductivité thermique, les unités SI sont «watts par mètre-kelvin» ou w / m.K. Cependant, dans les unités impériales, nous pouvons mesurer la conductivité thermique dans BTU / (H.ft.° F) Lorsque le BTU est une unité thermique britannique, H est le temps en heures, Ft est la distance en pied et F est la température dans Fahrenheit. En outre, il existe deux façons principales de mesurer la conductivité thermique d'un matériau: les méthodes à l'état d'équilibre et transitoires.
Qu'est-ce que la diffusivité thermique?
La diffusivité thermique est la mesure du taux de transfert de chaleur d'un matériau de l'extrémité chaude à l'extrémité froide. Par conséquent, c'est la conductivité thermique d'un matériau divisé par densité et une capacité thermique spécifique à une pression constante. L'unité de mesure pour ce paramètre est m2/. C'est une unité dérivée de Si. Habituellement, nous pouvons désigner ce terme comme α. Mais il y a aussi d'autres symboles. L'expression mathématique de la diffusivité thermique est la suivante:
α = k / ρcp
Ici, k est la conductivité thermique, Cp est une capacité thermique spécifique, et ρ si la densité. Cependant, ρcp ensemble est nommé comme capacité thermique volumétrique.
Le plus souvent, la diffusivité thermique est mesurée à l'aide de la méthode flash, qui implique le chauffage d'une bande ou une partie cylindrique d'un échantillon de matériau avec une impulsion d'énergie courte à une extrémité et l'analyse du changement de température à une courte distance à l'extérieur.
Quelle est la différence entre la conductivité thermique et la diffusivité?
La conductivité thermique et la diffusivité thermique sont deux termes qui décrivent le transfert de chaleur à travers un matériau particulier. La principale différence entre la conductivité thermique et la diffusivité est que la conductivité thermique fait référence à la capacité d'un matériau à mener une chaleur tandis que la diffusivité thermique se réfère à la mesure du taux de transfert de chaleur d'un matériau de son extrémité chaude à l'extrémité froide.
Ci-dessous infographie tabule les différences entre la conductivité thermique et la diffusivité pour la comparaison côte à côte.
Résumé - Conductivité thermique vs diffusivité
La conductivité thermique et la diffusivité thermique sont deux termes qui décrivent le transfert de chaleur via un matériau particulier. La principale différence entre la conductivité thermique et la diffusivité est que la conductivité thermique fait référence à la capacité d'un matériau à mener une chaleur tandis que la diffusivité thermique se réfère à la mesure du taux de transfert de chaleur d'un matériau de son extrémité chaude à l'extrémité froide.
Référence:
1. "Diffusivité thermique." - Un aperçu | Sujets ScienceDirect, Disponible ici.
Image gracieuseté:
1. «Définition simple de la conductivité thermique» (CC0) via Commons Wikimedia
