Difusividade térmica

Na análise de transferência de calor, difusividade térmica é a condutividade térmica dividida por densidade e capacidade específica de calor a pressão constante.^[1]Mede a taxa de transferência de calor de um material do lado quente para o lado frio. Ele tem a unidade derivada SI de m² / s. A difusividade térmica é geralmente denotada ${\displaystyle \alpha }$, mas ${\displaystyle a}$, ${\displaystyle \kappa }$^[2], ${\displaystyle K}$,^[3] e ${\displaystyle D}$ também são usados. A fórmula é:

${\displaystyle \alpha ={k \over {\rho \,c_{p}}},}$^[4]

onde:

• ${\displaystyle k}$ é condutividade termal (W/(m·K))
• ${\displaystyle \rho }$ é densidade (kg/m³)
• ${\displaystyle c_{p}}$ é capacidade de calor específica (J/(kg·K))

Juntos, ${\displaystyle (\rho \,c_{p})}$ podem ser considerados a capacidade de calor volumétrico (J/(m³·K)).

Como visto na equação do calor,^[5]

${\displaystyle {\frac {\partial T}{\partial t}}=\alpha \nabla ^{2}T}$,

uma maneira de visualizar a difusividade térmica é como a razão entre tempo derivado de temperatura e sua curvatura, quantificando a taxa na qual a concavidade da temperatura é "suavizada Fora". Em certo sentido, a difusividade térmica é a medida da inércia térmica.^[6] Em uma substância com alta difusividade térmica, o calor se move rapidamente através dela porque a substância conduz calor rapidamente em relação à sua capacidade volumétrica de calor ("thermal bulk").