Contenu
- Unité physique
- Calcul du transfert de chaleur
- Conductivité thermique dans les métaux
- Conductivité thermique en aluminium
- Conductivité thermique du cuivre
La conductivité thermique est la capacité d'un matériau à conduire de la chaleur. L'inverse est la résistivité thermique, qui est la capacité d'un matériau à s'isoler en ne conduisant pas la chaleur. Les bons conducteurs sont de mauvais isolants et les bons isolants sont de mauvais conducteurs. L'aluminium et le cuivre ont différents niveaux de conductivité thermique.
Unité physique
La conductivité thermique est généralement mesurée en watts par Kelvin par mètre. Dans cette utilisation, "watt" est une unité de puissance (c-à-d. Joules d'énergie par seconde) et "Kelvin" est une unité de température.
Calcul du transfert de chaleur
Si vous avez une tige en un matériau de conductivité thermique k, dont la longueur (en mètres) est L et dont la superficie aux extrémités (en mètres carrés) est A, et connaissez-vous la différence de température T (en degrés Kelvin) entre aux deux extrémités, il est possible de prédire la quantité d'énergie (en watts) transférée à travers la tige en multipliant K, T et A et en la divisant par L.
Conductivité thermique dans les métaux
La conductivité thermique des métaux est étroitement liée à leur conductivité électrique, car la chaleur peut également être entraînée par des électrons de valence, qui se déplacent facilement dans la plupart des métaux. Ainsi, les métaux ont tendance à avoir une conductivité thermique élevée et ne sont donc pas de bons isolants.
Conductivité thermique en aluminium
L'aluminium pur a une conductivité thermique d'environ 235 watts par Kelvin par mètre, tandis que la plupart des alliages d'aluminium ont une conductivité thermique nettement inférieure, de 120 à 180 watts par Kelvin par mètre.
Conductivité thermique du cuivre
Le cuivre pur a une conductivité thermique sensiblement supérieure à celle de l'aluminium, d'environ 400 watts par Kelvin par mètre. C'est donc clairement le meilleur choix pour les ustensiles de cuisine. Le seul métal ayant une conductivité thermique plus élevée est l'argent, avec environ 430 watts par kelvin par mètre, mais l'argent est trop coûteux pour être pris en compte dans les ustensiles de cuisine.