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Componente: Procesos  físicos




                  En los metales, los electrones de valencia, relativamente libres, que están   T  > T 2     e
                  situados cerca de la fuente de calor aumentan su energía cinética y, por      1
                  colisiones, la trasfieren a los electrones más cercanos a ellos. Este hecho
                  hace que los metales sean buenos conductores del calor. Existen muchos
                  sólidos que no son buenos conductores de calor, a estos sólidos se les   T               A
                  denomina aislantes térmicos.                                           1
                  Consideremos una placa de espesor e, cuyas caras son planas y su área                          T 2
                  es A. Además supongamos que la temperatura en una de sus caras, la
                  cara 1, es T  y la temperatura en la otra cara, la cara 2, es T , donde T  es
                                                                              1
                                                                     2
                            1
                  mayor que T  (figura 7).
                             2
                  Según lo enunciado, el calor se propaga de la cara 1 a la cara 2, si DQ es la       k
                  cantidad de calor que se propaga a través de la placa durante un intervalo
                  de tiempo Dt, la cantidad de calor que se transmite de una cara de la placa
                  a la otra por unidad de tiempo es DQ/Dt. Esta cantidad indica la rapidez   dirección de propagación
                  con la cual se propaga el calor. La rapidez con la cual se propaga el calor   del calor
                  es directamente proporcional al área A de las caras, lo cual significa que   Figura 7. La transmisión del calor
                                                                                          se produce de la cara de la placa
                  cuanto mayor es el área a través de la cual se propaga el calor, mayor es   a mayor temperatura a la placa a
                  la rapidez con la cual este se propaga.                                 menor temperatura.
                  Por otra parte, la rapidez con la cual se propaga el calor es proporcional a
                  la diferencia de temperatura, T  2 T , entre las caras de la placa. Además,
                                             1
                                                 2
                  la rapidez con la cual se propaga el calor y el espesor e de la placa son
                  inversamente proporcionales, es decir que cuanto mayor es el espesor de
                  la placa, menor es la rapidez con la cual se propaga el calor. De acuerdo
                  con estos resultados, la rapidez con la cual se propaga el calor se expresa
                  como:

                                    �Q  �   kA ( 1    � T )
                                                   T
                                              ?
                                                 ?
                                                          2
                                     �t            e
                  donde la constante k se llama conductividad térmica del material.
                  Cuando el calor se propaga a través de un sólido lo hace con mayor o con
                  menor rapidez, dependiendo del material del cual está constituido. Por
                  tanto, se dice que los sólidos a través de los cuales se propaga calor por
                  conducción con mayor rapidez, tienen mayor conductividad térmica.
                  En otras palabras, la conductividad térmica es una propiedad física de los
                  materiales que mide la capacidad de conducción del calor. En la tabla se
                  muestran algunos valores de la conductividad térmica.
                  El inverso de la conductividad térmica es la resistividad térmica, que es
                  la capacidad de los materiales para oponerse a la propagación del calor.
                  Por ejemplo, los termos se construyen con dos recipientes, uno dentro
                  del otro y se procura que prácticamente no haya aire entre ellos. Con este
                  diseño se logra que al depositar en él una sustancia a una determinada
                  temperatura, la transmisión de calor por conducción del interior hacia
                  el exterior sea mínima.
                  Tabla 8.2

                                                Conductividad térmica de algunas sustancias


                     Sustancia   Aluminio    Cobre     Plata    Asbesto     Losa      Corcho     Vacío    Vidrio Pirex

                   cal/cm ? s ? °C  0,5       0,92      1      1,4 ? 10 23  1,6 ? 10 23  1,0 ? 10 24  0    2,6 ? 10 23



                                                                                                             © Santillana  251




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