¿Qué es Densidad de corriente de calor? — Física

Definición 25.1 Física universitaria — segundo año · Capítulo 25 — Conducción del calor

La densidad de corriente de calor $\vect{j}_Q$ (en $\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}$ ) es el vector tal que la energía transferida por conducción a través de un elemento de superficie orientado $\dd\vect S$ durante $\dd t$ vale $\vect{j}_Q\cdot\dd\vect S\,\dd t$ ; el flujo térmico (una potencia, en vatios) a través de una superficie $S$ es $\Phi = \iint_S\vect{j}_Q\cdot\dd\vect S$ .

Ejemplos

Ejemplo 25.3 (Conductividades)

Metales (los electrones llevan el calor igual que la corriente — las conductividades van a la par): cobre $400\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ , aluminio $240\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ , acero $50\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ . Sólidos aislantes: hormigón $1.5\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ , vidrio $1\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ , ladrillo $0.8\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ , madera $0.15\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ . Líquidos: agua $0.6\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ . Gases: aire $0.026\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ — y los mejores aislantes, la lana de vidrio o la espuma a $0.04\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}$ , son en su mayor parte aire quieto, atrapado para que no pueda convectar. Cuatro órdenes de magnitud del cobre al aire.

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