¿Qué es la conductividad térmica?

¿Qué es la conductividad térmica?

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Se habla de conductividad térmica para referir a una propiedad de ciertos materiales capaces de transmitir el calor, es decir, permitir el paso de la energía cinética de sus moléculas a otras sustancias adyacentes. Se trata de una magnitud intensiva, inversa a la resistividad térmica, que es, lógicamente, la resistencia de ciertos materiales a la transmisión del calor por sus moléculas.

La explicación de este fenómeno radica en que, al calentarse un material, sus moléculas reciben un extra de energía cinética que incrementa su agitación. Las moléculas, entonces, son capaces de compartir ese extra de energía sin ocasionar movimientos globales de la materia (en eso se distingue de la convección térmica de los líquidos y gases), siendo esta capacidad muy elevada en los metales y en los cuerpos continuos, por lo general, y muy baja en los polímeros y otros materiales aislantes como la fibra de vidrio.

Cuanto mayor sea la conductividad térmica de un material, mejor conductor del calor resultará, y cuanto menor sea aquel, el material será más aislante. La temperatura, la convección, la conductividad eléctrica y los cambios de fase del material influyen todos en el resultado del coeficiente de conductividad térmica.

Métodos de conducción térmica

Existen tres métodos de transmisión de calor en la naturaleza: conducción, convección y radiación.

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• La conducción: ocurre cuando el calor se transmite de un cuerpo a otro con diferente temperatura a través del mero contacto, sin que ocurra un desplazamiento de materia.
• La convección: Se produce a través del movimiento de partículas de la sustancia que transmite el calor, por lo que deberá tratarse siempre de un fluido (líquido o gas), ya sea por movimiento natural o forzado.
• La radiación: Ocurre cuando el calor se transmite entre dos sólidos de distinta temperatura sin que exista entre ellos ningún punto de contacto ni un sólido conductor. El calor se transmite en emisión de ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz.

Unidades de medida de la conductividad térmica

La conducción térmica se mide, de acuerdo al Sistema Internacional, a partir de la relación W/(K.m), que es equivalente en unidades a Joules sobre metro por segundo por Kelvin (J/m.s.K).

Algunos ejemplos de conductividad térmica son:

• El acero, con una conductividad de 47 a 58 W/(K.m).
• El agua, con una conductividad de 0,58 W/(K.m).
• El alcohol, con una conductividad de 0,16 W/(K.m).
• El bronce, con una conductividad de 116 a 140 W/(K.m).
• La madera, con una conductividad de 0,13 W/(K.m).
• El titanio, con una conductividad de 21,9 W/(K.m).
• El mercurio, con una conductividad de 83,7 W/(K.m).
• La glicerina, con una conductividad de 0,29 W/(K.m).
• El corcho, con una conductividad de 0,03 a 0,04 W/(K.m).
• El oro, con una conductividad de 308,2 W/(K.m).
• El plomo, con una conductividad de 35 W/(K.m).
• El diamante, con una conductividad de 2300 W/(K.m).
• El vidrio, con una conductividad de 0,6 a 1,0 W/(K.m).
• El litio, con una conductividad de 301,2 W/(K.m).
• La tierra húmeda, con una conductividad de 0,8 W/(K.m).

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