Quelle est la différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur

Le différence clé entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur est que la conductivité thermique est liée à la diffusion moléculaire spatiale de la chaleur dans tout le fluide, tandis que le coefficient de transfert de chaleur est une constante de proportionnalité entre la chaleur fournie et la force conduite thermodynamique du débit de chaleur à travers la surface unitaire.

La conductivité thermique est la capacité d'un matériau particulier à mener la chaleur à travers elle-même. Le coefficient de transfert de chaleur, en revanche, est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique pour l'écoulement de la chaleur.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la conductivité thermique  
3. Qu'est-ce que le coefficient de transfert de chaleur
4. Conductivité thermique vs coefficient de transfert de chaleur sous forme tabulaire
5. Résumé - Conductivité thermique vs coefficient de transfert de chaleur 

Qu'est-ce que la conductivité thermique?

La conductivité thermique peut être décrite comme la capacité d'un matériau particulier à mener la chaleur à travers elle-même. Nous pouvons utiliser trois façons pour désigner ce terme: K, λ ou κ. Généralement, un matériau composé d'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. En revanche, les matériaux isolants tels que la polystyrène ont une faible conductivité thermique et présentent un faible taux de transfert de chaleur. Par conséquent, nous pouvons utiliser des matériaux avec une conductivité thermique élevée dans les applications et les matériaux du pavillon de chaleur à faible conductivité thermique dans les 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 thermique, 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. 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). BTU est une unité thermique britannique, où 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 le coefficient de transfert de chaleur?

Le coefficient de transfert de chaleur est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique pour l'écoulement de la chaleur. Il est également connu sous le nom de coefficient de film ou d'efficacité du film dans la thermodynamique. Habituellement, le taux global de transfert de chaleur pour certains systèmes est exprimé en termes de conductance globale ou du coefficient de transfert de chaleur, qui est indiqué par u.

Le coefficient de transfert de chaleur est utile pour calculer le transfert de chaleur par convection ou transition de phase entre un fluide et un solide. Lorsque vous envisagez les unités SI, le coefficient de transfert de chaleur a les unités avec (M2K) (watts par mètre carré Kelvin).

De plus, le coefficient de transfert de chaleur peut être décrit comme le réciproque de l'isolance thermique. Nous pouvons utiliser le coefficient de transfert de chaleur pour les matériaux de construction et pour l'isolation des vêtements.

Quelle est la différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur?

La conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur sont des termes importants en chimie physique. La principale différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur est que la conductivité thermique est liée à la diffusion moléculaire spatiale de la chaleur dans tout le fluide, tandis que le coefficient de transfert de chaleur est une constante de proportionnalité entre la chaleur fournie et la force conduite thermodynamique du flux de chaleur à travers zone unitaire.

Le tableau suivant résume la différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur.

Résumé - Conductivité thermique vs coefficient de transfert de chaleur

La principale différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur est que la conductivité thermique est liée à la diffusion moléculaire spatiale de la chaleur dans tout le fluide, tandis que le coefficient de transfert de chaleur est une constante de proportionnalité entre la chaleur fournie et la force conduite thermodynamique du flux de chaleur à travers l'unité zone.

Référence:

1. «Coefficients de transfert de chaleur globaux." Boîte à outils d'ingénierie.

Image gracieuseté:

1. «Définition simple de la conductivité thermique» (CC0) via Commons Wikimedia