Medición de la conductividad térmica de diferentes materiales
Diferentes materiales (tales como vidrio, acero, cobre y goma de mascar) conducen el calor a un ritmo diferente, por lo que la constante de conductividad térmica depende del material en cuestión. Por suerte para ti, los físicos han medido las constantes para diversos materiales ya. Esta tabla muestra algunos de estos valores.
He aquí un ejemplo de cómo la conductividad afecta la transferencia de calor. La conductividad térmica de la pieza de acero de un mango de la olla es
Ahora echa un vistazo a la figura.
Supongamos que el mango es de 15 centímetros de largo, con un área de sección transversal de 2,0 centímetros cuadrados
Si el fuego en un extremo es de 600 grados centígrados, la cantidad de calor se bombea en la mano en 1 segundo si agarró el mango? La ecuación para la transferencia de calor por conducción es
Si se estima que al final del extremo frío del mango se inicia aproximadamente a temperatura ambiente, 25 grados centígrados, se obtiene la siguiente cantidad de calor transferido en un tiempo t:
Se puede ver que en 1 segundo, 10,7 julios de energía térmica entrarían en su mano.
Si 10,7 julios de calor se transfieren al extremo del mango cada segundo, entonces la transferencia de calor es de 10,7 julios por segundo, o 10,7 vatios. A medida que los segundos pasan, los julios de calor se suman, por lo que el manejar más y más caliente. Tenga en cuenta que la tasa de conducción de 10,7 vatios disminuirá con el tiempo debido a que el extremo del mango se calienta, que le da un valor menor para
Eventualmente, sin embargo, se alcanza un equilibrio entre el calor se transfiere por conducción y el calor perdido desde el mango por la radiación y por las pérdidas de conducción al aire circundante.
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