Resistencia termica

Concepto de resistencia térmica

La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor. La resistencia térmica determina el rendimiento de aislamiento térmico del material.

Pero, de hecho, el concepto y su medición se utilizan para analizar algunos problemas de transferencia de calor mediante analogía eléctrica, lo que hace que los sistemas complejos sean más fáciles de visualizar y analizar.

Si la resistencia está relacionada con la conducción de electricidad, entonces la resistencia térmica está relacionada con la conducción de calor.

La resistencia térmica de un material representa la capacidad del material para resistir el flujo de temperatura. En el caso de un material homogéneo, es la relación entre el espesor del material y la conductividad térmica; en el caso de un material heterogéneo, la resistencia eléctrica es la recíproca de la conductividad térmica.

RESISTENCIA TÉRMICA POR CONTACTO

No importa qué tan suave se vea la superficie, microscópicamente es rugosa. Debido a la baja conductividad térmica del aire, la interfaz contendrá muchos espacios de aire de diferentes tamaños, que actúan como materiales aislantes.

Una interfaz proporciona una cierta resistencia a la transferencia de calor, y la resistencia por unidad de área de esta interfaz se denomina resistencia térmica de contacto, Rc.

Rc se determina experimentalmente con equipo, como era de esperar, debido a la dificultad de caracterizar la superficie, existe una considerable dispersión en los datos.

La transferencia de calor a través de la interfaz de estas dos varillas es la suma de la transferencia

A través del espacio entre el punto de contacto sólido y el área sin contacto, se puede expresar como:

[pic 1]

También se puede expresar de manera análoga a la ley de Newton del enfriamiento como:

[pic 2]

La cantidad hc, que corresponde al coeficiente de transferencia de calor por convección, se llama conductancia térmica por contacto y se expresa como:

[pic 3]

Está relacionada con la resistencia térmica por contacto por

[pic 4]

En otras palabras, la resistencia térmica por contacto es la inversa de la conductancia térmica por contacto. La conductancia se da generalmente en la literatura, pero el concepto de resistencia de contacto térmico es una mejor herramienta. Explicar el efecto de la interfaz sobre la transferencia de calor. El valor de la resistencia al contacto térmico depende de la rugosidad de la superficie y las propiedades del material, así como de la temperatura y presión en la interfaz y el tipo de fluido atrapado en ella.

...