Conducibilità termica

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Significato, formula e valore per i materiali

Conduttività - W/mK - Dipendenza dalla temperatura

 

 

È importante sapere quale è l'attitudine che ha un materiale di trasmettere il calore solo per conduzione.

 

 

Significato di conducibilità

 

Il significato di conducibilità o conduttività termica k si ottiene invertendo l'equazione di Fourier che descrive il fenomeno della conduzione:

 

Equazione_10

 

Essa rappresenta, dunque, la potenza termica scambiata attraverso una parete di superficie unitaria e avente lo spessore di 1 metro quando il gradiente di temperatura tra le due facce della parete è di 1 K.

 

Le sue unità di misura sono W/mK.

 

 

Tabella conducibilità
dei materiali

 

La conducibilità termica è tipica di ogni materiale. Nella seguente tabella sono riportati alcuni valori della conducibilità a titolo indicativo.

 

 

  Tipo di materiale k
(W/mK)
Materiali isolanti 0,001-0,17
Pannelli isolanti sottovuoto 0,0053-0,02
Aerogel 0,018
Capsule termoisolanti a cambiamento di fase 0,018
Schiuma poliuretano espanso (EPS) 0,024
Polipropilene 0,03
Lana di vetro 0,032
EPS+gomma 0,032
Gomma SBR+carta bitumata 0,033
Sughero+Gomma SBR 0,033
EPS+bitume 0,034
Polistirene espanso sinterizzato 0,035
Polistirene espanso 0,036
Fibra di mais 0,0364
Lana di pecora 0,037
Lana di roccia 0,037-0,04
Fibre di legno pressate 0,038
Fibra di cellulosa 0,039
Fibre naturali+poliestere 0,039
Polietilene espanso 0,04
Fibra di lino 0,04
Sughero biondo 0,04
Vetro granulare espanso 0,04
Fibra di canapa 0,042
Perlite espansa 0,042-0,053
Fibra di cocco 0,043
Vetro cellulare 0,048
Vermiculite espansa 0,049-0,072
Fibra di juta 0,05
Fibra di poliestere 0,054
Canna palustre 0,056
Lana di legno mineralizzata 0,075
Argilla espansa granulare 0,09
Pomice 0,1
Fibra di cocco+sughero 0,1
PVC 0,16
Materiali da costruzione per l'edilizia 0,034-2,3
Calce-Cemento naturale 0,085
Metalli 52-420

 

 

Conducibilità termica
e temperatura

 

Per ogni tipo di materiale la conducibilità termica non è costante, ma funzione della temperatura.
Tuttavia entro limitati intervalli di temperatura essa si può ritenere costante.

 

Se esigenze di calcolo non permettono di considerare il coefficiente k costante, è possibile esprimere il suo valore come funzione lineare della temperatura.
Ma anche questa è un'approssimazione, tanto più precisa quanto più è ristretto l'intervallo di temperatura che si prende in considerazione.

 

Dunque, detta k0 la conducibilità del materiale a 0 °C e chiamato beta il coefficiente di temperatura della conducibilità termica, è possibile esprimere k come funzione della temperatura T attraverso la seguente equazione:

 

Equazione 11

 

Tale espressione della conducibilità va opportunamente sostituita nell'equazione di Fourier per poter procedere all'integrazione e calcolare, così, la potenza termica trasferita per conduzione.

 

 

 

 

 
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