La conductividad térmica y sus usos según su capacidad de conducción.

La conductividad térmica y sus usos según su capacidad de conducción.

Alexander Guanotoa, Universidad Técnica Del Norte UTN, Ibarra, Ecuador

alexander_guanotoa@hotmail.com

INTRODUCCIÓN

En el presente documento se analizaran las definiciones de la propiedad de conducción de los materiales, su capacidad de conductividad y resistencia térmica, así como el análisis de varios ejemplos aplicados en objetos de uso industrial y de uso cotidiano, finalmente se hablara sobre las ventajas e inconvenientes que se presentan durante su implementación.

DESARROLLO

Conductividad es la propiedad de aquello que es conductivo, es decir que tiene la facultad de conducir. Esto se trata de una propiedad física que está presente en aquellos objetos capaces de transmitir la electricidad o el calor [1].

La conductividad térmica describe la transportación de energía en forma de calor, a través de un mismo cuerpo con masa. De acuerdo a la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en dirección de la temperatura más baja [2].

La conductividad térmica es, entonces, una propiedad específica de cada material, la cual determina su capacidad de conductividad [3].

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Fig. 1. Conductividad térmica, desde el lugar más caliente del cuerpo, hacia el de menor temperatura.

Después de definir lo que es la conductividad térmica, aclararemos que no es lo mismo que la conducción o transferencia de calor, ya que la conducción de calor es cuando se transmite el calor de un cuerpo con masa, a otro generalmente con una temperatura inferior [4].

La transferencia de calor cambia la energía interna de los cuerpos implicados; Esto de acuerdo a la primera ley de la Termodinámica [5].

Existen materiales que conducen el calor mucho mejor que otros debido a su composición, por ejemplo, los metales como el aluminio, plata, hierro, cobre, oro, zinc, platino, níquel son muy buenos conductores del calor y la electricidad [6].

Así como existen materiales excelentes para la conducción térmica, también están los que tienen una muy baja capacidad de conducción, estos son conocidos como aislantes térmicos, algunos ejemplos son: el corcho, el algodón, la cerámica, madera y la fibra de vidrio [7].

En efecto, casi cualquier cuerpo o sustancia a la que se le aplique calor aumentara su temperatura, la diferencia entre estos es la resistencia del mismo hasta que se produzca el cambio de temperatura [8].

Los aislantes térmicos son usados para una infinidad de tareas, tales como el recubrimiento de las cabinas de los aviones, esto con la finalidad de evitar las altas y bajas temperaturas que se generan a tan grandes alturas, es por eso que dentro del avión las variaciones casi extremas de temperatura no afectan a los pasajeros, el material generalmente usado es el plástico y la espuma aislante [9].

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Fig. 2. Aislamiento térmico en la cabina de un avión.

Otro material que tiene muy alta conducción térmica es la “Pasta térmica”, esta está presente en nuestros ordenadores, específicamente sobre el procesador, esta tiene la función de transmitir el calor generado por el chip hasta el disipador, en donde el ventilador enfriara lo suficiente al chip para que este no se queme a causa de un sobrecalentamiento. Su composición es a base de metales como el aluminio o la plata [10].

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Fig. 3. Pasta térmica, fabricada a base de metales.

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