La principale différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur est que la conductivité thermique est liée à la diffusion moléculaire spatiale de la chaleur dans le fluide, tandis que le coefficient de transfert de chaleur est une constante de proportionnalité entre la chaleur fournie et la force motrice thermodynamique du flux de chaleur à travers la surface unitaire.
La conductivité thermique est la capacité d'un matériau particulier à conduire la chaleur à travers lui-même. Le coefficient de transfert de chaleur, quant à lui, est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique du flux de chaleur.
Qu'est-ce que la conductivité thermique ?
La conductivité thermique peut être décrite comme la capacité d'un matériau particulier à conduire la chaleur à travers lui-même. Nous pouvons utiliser trois façons de désigner ce terme: k, λ ou κ. Généralement, un matériau constitué d'une conductivité thermique élevée affiche un taux élevé de transfert de chaleur. Par exemple, les métaux ont généralement une conductivité thermique élevée et sont très efficaces pour conduire la chaleur. En revanche, les matériaux isolants tels que la mousse de polystyrène ont une faible conductivité thermique et présentent un faible taux de transfert de chaleur. Par conséquent, nous pouvons utiliser des matériaux à haute conductivité thermique dans les applications de dissipateur thermique et des matériaux à faible conductivité thermique dans les applications d'isolation thermique. De plus, la "résistivité thermique" est l'inverse de la conductivité thermique.
Mathématiquement, nous pouvons exprimer la conductivité thermique comme q=-k∇T, où q est le flux de chaleur, k est la conductivité thermique et ∇T est le gradient de température. C'est ce que nous appelons la "loi de Fourier sur la conduction de la chaleur".
Nous pouvons définir la conduction thermique comme le transport d'énergie dû à un mouvement moléculaire aléatoire à travers un gradient de température. Nous pouvons distinguer ce terme du transport d'énergie par convection et travail moléculaire car il n'implique aucun flux microscopique ni contrainte interne qui effectue un travail.
Lorsque l'on considère les unités de mesure de la conductivité thermique, les unités SI sont "Watts par mètre-Kelvin" ou W/m. K. Cependant, en unités impériales, nous pouvons mesurer la conductivité thermique en BTU/(h.ft.°F). BTU est une unité thermique britannique, où h est le temps en heures, ft est la distance en pied et F est la température en Fahrenheit. De plus, il existe deux manières principales de mesurer la conductivité thermique d'un matériau: les méthodes en régime permanent et les méthodes transitoires.
Qu'est-ce que le coefficient de transfert de chaleur ?
Le coefficient de transfert de chaleur est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique du flux de chaleur. Il est également connu sous le nom de coefficient de film ou d'efficacité du film en thermodynamique. Habituellement, le taux de transfert de chaleur global pour certains systèmes est exprimé en termes de conductance globale ou de coefficient de transfert de chaleur, qui est noté U.
Le coefficient de transfert de chaleur est utile pour calculer le transfert de chaleur par convection ou transition de phase entre un fluide et un solide. Lorsque l'on considère les unités SI, le coefficient de transfert de chaleur a les unités W/(m2K) (watts par mètre carré Kelvin).
De plus, le coefficient de transfert de chaleur peut être décrit comme l'inverse de l'isolation thermique. Nous pouvons utiliser le coefficient de transfert de chaleur pour les matériaux de construction et pour l'isolation des vêtements.
Quelle est la différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur ?
La conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur sont des termes importants en chimie physique. le différence clé entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur est que la conductivité thermique est liée à la diffusion moléculaire spatiale de la chaleur dans le fluide, tandis que le coefficient de transfert de chaleur est une constante de proportionnalité entre la chaleur fournie et la force motrice thermodynamique du flux de chaleur à travers zone unitaire.
Le tableau suivant résume la différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur.
Résumé - Conductivité thermique vs coefficient de transfert de chaleur
La principale différence entre la conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur est que la conductivité thermique est liée à la diffusion moléculaire spatiale de la chaleur dans le fluide, tandis que le coefficient de transfert de chaleur est une constante de proportionnalité entre la chaleur fournie et la force motrice thermodynamique du flux de chaleur à travers la surface unitaire.
