Diffusività termica

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La diffusività termica^[1] (o coefficiente di diffusione del calore), è definita come il rapporto fra conducibilità termica e il prodotto di densità e calore specifico del corpo oggetto di studio.

${\displaystyle \alpha ={\frac {\lambda }{\rho c_{p}$^[2]

dove:

• ${\displaystyle \lambda }$: conducibilità termica [W/(m·K)]
• ${\displaystyle \rho }$: densità [kg/m³]
• ${\displaystyle c_{p}$: calore specifico [J/(K·kg)]

La diffusività termica è una caratteristica intrinseca del corpo in quanto dipende esclusivamente da parametri relativi al materiale di cui è composto. Come tutti i coefficienti di diffusione è misurata in m²/s nel sistema internazionale. È particolarmente utile per descrivere la propagazione di un campo termico in condizioni non stazionarie.

In tali condizioni, infatti, affinché il materiale trasmetta efficacemente l'onda termica non è sufficiente che esso sia molto conduttivo, ovvero che sia in grado di lasciarsi attraversare facilmente da un flusso termico a fronte di un gradiente di temperatura. È necessario che esso sia anche poco massivo e con basso calore specifico, cosicché il calore ricevuto ad ogni strato elementare in cui è possibile suddividere il mezzo, non venga immagazzinato all'interno dello strato stesso (secondo la legge della calorimetria) ma si concretizzi in una variazione di temperatura dello strato che attiva un nuovo gradiente termico tra lo strato in questione e il successivo. Secondo questo meccanismo il campo termico propaga. Se si avesse alta conducibilità ma anche alta densità e calore specifico, a fronte di un gradiente termico, il flusso sarebbe ingente nei primi strati del materiale, ma non riuscirebbe ad attraversare i successivi.

Note

Bibliografia

• (EN) Robert Byron, Warren E. Stewart; Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, 2ª ed., New York, Wiley, 2005, ISBN 0-470-11539-4.
• (EN) Frank P. Incropera, David P. DeWitt; Theodore L. Bergman; Adrienne S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 6ª ed., Wiley, 2006, ISBN 0-471-45728-0.

Voci correlate

• Diffusività massica
• Diffusività cinematica
• Diffusività magnetica
• Diffusività barica
• Calore
• Calore specifico
• Conducibilità termica

V · D · M Scambio termico
Modalità	Conduzione · Convezione · Irraggiamento
Scambiatori di calore	Scambiatore a blocchi · Scambiatore a fascio tubiero e mantello · Scambiatore a pacco alettato · Scambiatore a piastre · Scambiatore a spirale · Scambiatore a doppio tubo · Apparecchiature incamiciate · Superfici immerse · Forno · Torre di raffreddamento · Scambiatore a fiamma sommersa · Scambiatore Ljungström · Ricuperatori Cowper · Pannelli solari · Saline marine · Evaporatore · Condensatore · Superficie alettata · Rigeneratore Frankl
Criogenia	Azoto liquido · Criochirurgia · Demagnetizzazione adiabatica · Economia ad azoto liquido · Refrigeratore a diluizione · Vaso di Dewar
Varie	Adduzione (fisica) · Coefficiente di scambio termico · Conducibilità termica · Diffusività termica · Equazione del calore · Radiazione termica · Resistenza termica · Termotecnica

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