Difuzivitate termică - Thermal diffusivity

În analiza transferului de căldură , difuzivitatea termică este conductivitatea termică împărțită la densitate și capacitatea de căldură specifică la presiune constantă. Măsoară rata de transfer a căldurii unui material de la capătul fierbinte la capătul rece. Are unitatea derivată din SI de m ² / s . Difuzivitatea termică este de obicei notată α ci o , h, κ ( kappa ), K și D sunt de asemenea utilizate.

Formula este:

${\ displaystyle \ alpha = {\ frac {k} {\ rho c_ {p}}}}$

Unde

• ${\ displaystyle k}$ este conductivitatea termică (W / (m · K))
• ${\ displaystyle c_ {p}}$ este capacitatea termică specifică (J / (kg · K))
• ${\ displaystyle \ rho}$ este densitatea (kg / m ³ )

Împreună, poate fi considerată capacitatea de căldură volumetrică (J / (m ³ · K)). ${\ displaystyle \ rho c_ {p} \,}$

După cum se vede în ecuația căldurii ,

${\ displaystyle {\ frac {\ partial T} {\ partial t}} = \ alpha \ nabla ^ {2} T}$ ,

o modalitate de a vizualiza difuzivitatea termică este reprezentată de raportul dintre timpul derivat al temperaturii și curbura sa , cuantificând rata la care concavitatea temperaturii este „netezită”. Într-un sens, difuzivitatea termică este măsura inerției termice . Într-o substanță cu difuzivitate termică ridicată, căldura se mișcă rapid prin ea, deoarece substanța conduce căldura rapid în raport cu capacitatea sa de căldură volumetrică sau „vrac termic”.

Difuzivitatea termică este adesea măsurată cu metoda blițului . Aceasta implică încălzirea unei benzi sau a unei probe cilindrice cu un impuls de energie scurt la un capăt și analizarea schimbării de temperatură (reducerea amplitudinii și defazarea impulsului) la mică distanță.

Difuzivitatea termică a materialelor și substanțelor selectate

Vezi si

• Ecuația căldurii
• Analiza blițului laser
• Termodifuzie
• Efuzivitate termică
• Constanta de timp termica

Referințe