Difuzivitate termică

{{#invoke:Sidebar |collapsible | bodyclass = plainlist | titlestyle = padding-bottom:0.3em;border-bottom:1px solid #aaa; | title = Termodinamică | imagestyle = display:block;margin:0.3em 0 0.4em; | image = | caption = Schema unei mașini termice Carnot | listtitlestyle = text-align:center; | expanded = proprietăți

| list1name = ramuri | list1title = Ramuri | list1 = Format:Flatlist

• Clasică
• Statistică
• Chimică
• Cuantică

• de echilibruFormat:\de neechilibru

| list2name = principii | list2title = Principii | list2 = Format:Flatlist

• Zero
• Primul
• Al doilea
• Al treilea

| list3name = sisteme | list3title = Sisteme | list3 = Format:Flatlist

• Izolat
• Închis
• Deschis
• Adiabatic

Format:Sidebar

| list4name = proprietăți | list4title = Propertăți ale sistemelor

| list4 =

Notă: Parametri conjugați cu italice

Format:Sidebar

| list5name = material | list5title = Proprietăți ale materialelor | list5 =

Capacitate termică masică	$c=$	$T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$
Coeficient de compresibilitate	$\beta =-$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$
Coeficient de dilatare volumică	$\alpha =$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$

| list6name = ecuații | list6title = Ecuații | list6 = Format:Flatlist

• Teorema lui Carnot
• Teorema lui Clausius
• Relația fundamentală
• Ecuația căldurii
• Legile gazelor
  • ideale
• Stări corespondente

• Relațiile Maxwell
• Relațiile Onsager
• Ecuațiile Bridgman

• Tabel cu ecuații termodinamice

| list7name = potențiale | list7title = Potențiale | list7 = Format:Unbulleted list Format:Flatlist

• Entropie liberă

| list8name = istorie | list8title = Format:Hlist | list8 =

Format:Sidebar

| list9name = personalități | list9title = Personalități | list9 = Format:Flatlist

• Bernoulli
• Boltzmann
• Bridgman
• Carathéodory
• Carnot
• Clapeyron
• Clausius
• de Donder
• Duhem
• Gibbs
• von Helmholtz
• Joule
• Kelvin
• Lewis
• Massieu
• Maxwell
• von Mayer
• Nernst
• Onsager
• Planck
• Rankine
• Smeaton
• Stahl
• Tait
• Thompson
• van der Waals
• Waterston

Format:Endflatlist | below =

• Categorie

}}

În transmiterea căldurii difuzivitatea termică este o proprietate intensivă definită prin raportul dintre conductivitatea termică și produsul dintre densitate și capacitatea termică masică la presiune constantă. Este o măsură a vitezei transmiterii căldurii în interiorul unui material. Unitatea sa de măsură este m²/s. Difuzivitatea termică este de obicei notată cu Format:Mvar, dar pot fi întâlnite și notațiile Format:Mvar, Format:Mvar, Format:Mvar, Format:Mvar, sau Format:Mvar.

Formula este:

$a=\frac{\lambda }{\rho c_p}$

unde

Format:Mvar este conductivitatea termică, în W/m•K.

Format:Mvar este capacitatea termică masică, în J/kg•K,

Format:Mvar este densitatea, înkg/m³.

Împreună, Format:Mvar poate fi considerată capacitatea termică volumetrică, în J/m³•K.

Așa cum se vede din ecuația căldurii,

$\frac{\partial T}{\partial t}=a{\mathrm{\nabla }}^{2}T,$

o modalitate de a vedea difuzivitatea termică este ca raportul dintre derivata în funcție de timp a temperaturii și curbura acestei derivate, cuantificând viteza cu care concavitatea temperaturii este „netezită”. Într-o substanță cu difuzivitate termică ridicată căldura se transmite repede prin ea, deoarece substanța conduce căldura repede în raport cu capacitatea sa de căldură volumetrică.

Difuzivitatea termică este adesea măsurată prin metoda pulsului laser. Aceasta constă în încălzirea unei benzi sau a unei probe cilindrice cu un impuls scurt de energie la un capăt și urmărirea schimbării temperaturii (reducerea amplitudinii și defazarea pulsului) la mică distanță.

Difuzivitatea termică a unor materiale și substanțe

Difuzivitatea termică a unor materiale și substanțe

Material	Difuzivitate termică (mm2/s)	Surse
Grafit pirolitic, paralel cu straturile	1220
Diamant	1060–1160
Carbon la 25 °C	216,5
Heliu (300 K, 1 atm)	190
Argint pur (99,9 %)	165,63
Hidrogen (300 K, 1 atm)	160
Aur	127
Cupru la 25 °C	111
Aluminiu	97
Siliciu	88
Al-10Si-Mn-Mg (Silafont 36) la 20 °C	74,2
Aliaj de aluminiu 6061-T6	64
Molibden (99,95%) la 25 °C	54,3
Al-5Mg-2Si-Mn (Magsimal-59) la 20 °C	44,0
Staniu	40
Abur (1 atm, 400 K)	23,38
Fier	23
Argon (300 K, 1 atm)	22
Azot (300 K, 1 atm)	22
Aer (300 K)	19
Oțel AISI 1010 (0,1 % carbon)	18,8
Oxid de aluminiu (policristalin)	12,0
Oțel cu 1 % carbon	11,72
Si3N4 cu nanotuburi de carbon la 26 °C	9,142
Si3N4 fără nanotuburi de carbon, la 26 °C	8,605
Steel, stainless 304A at 27 °C	4.2
Pyrolytic graphite, normal to layers	3.6
Oțel inox 310 la 25 °C	3,352
Inconel 600 la 25 °C	3,428
Cuarț	1,4
Gresie	1,15
Gheață la 0 °C	1,02
Dioxid de siliciu (policristalin)	0,83
Cărămidă obișnuită	0,52
Sticlă pt. ferestre	0,34
Cărămidă, adobe	0,27
Policarbonat la 25 °C	0,144
Apă la 25 °C	0,143
Politetrafluoroetilenă (PTFE) la 25 °C	0,124
Polipropilenă (PP) la 25 °C	0,096
Nailon	0,09
Cauciuc	0,089–0,13
Lemn de pin	0,082
Parafină la 25 °C	0,081
Policlorură de vinil (PVC)	0,08
Ulei de motor (lichid, 100 °C)	0,0738
Alcool	0,07

Note

Vezi și

• Lista proprietăților termodinamice
• Termodifuziune