¿A qué ‘velocidad’ viaja el calor a través del cobre?

El proceso de calor que se mueve a través de un sólido se llama difusión . No hay una velocidad fija, porque la velocidad de transferencia de calor depende linealmente del gradiente de temperatura (qué tan rápido cambia la temperatura en una unidad de distancia). La constante de proporcionalidad se llama conductividad térmica , y es una propiedad del material. Como probablemente haya descubierto, el cobre tiene una alta conductividad térmica. Un material como el vidrio, por otro lado, tiene una baja conductividad térmica.

Si tiene una barra de cobre a temperatura [matemática] T_ {0} [/ matemática], y expone un extremo a la temperatura [matemática] T_ {1}> T_ {0} [/ matemática], la transferencia de calor del El extremo caliente al extremo frío será rápido al principio, debido al gran gradiente de temperatura, pero disminuirá a medida que el extremo frío se caliente, reduciendo el gradiente.

El calor es solo energía cinética (en términos generales), o el movimiento mecánico de la molécula en la estructura cristalina, por lo tanto, debería ser como máximo la velocidad del sonido en el cobre.

Sin embargo, será menos debido a la naturaleza caótica del movimiento relacionado con el haet, que dispersará la energía en todas las direcciones al contrario del caso del sonido.

Estrictamente hablando, se pueden usar más restricciones, relacionadas con la estructura particular del cobre, por ejemplo.

400 vatios por metro, por grado de diferencia de temperatura Kelvin, pero dependiendo de la pureza. Es bastante constante con la temperatura también.

La potencia depende del gradiente de temperatura lineal (cambio de temperatura por longitud) y del área de la sección transversal, lo que explica las unidades utilizadas.