corriente de calor

Una corriente de calor o corriente térmica es la tasa de intercambio cinético entre moléculas , en relación con el material en el que se produce la cinética . Se define como la tasa neta de flujo de calor . La unidad del SI para la corriente de calor es el vatio , que representa el flujo de calor a través de una superficie a una tasa de un julio por segundo.

Para la conducción , la corriente de calor se define mediante la ley de Fourier ^{[ 1 ]} como

${\displaystyle {\frac {\partial Q}{\partial t}}=-k\oint _{S}{{\overrightarrow {\nabla }}T\cdot \,{\overrightarrow {dS}}}}$

dónde

${\displaystyle {\big .}{\frac {\partial Q}{\partial t}}{\big .}}$es la cantidad de calor transferido por unidad de tiempo [W] y

${\displaystyle {\overrightarrow {dS}}}$es un elemento de área de superficie orientada [m ² ]

La ecuación diferencial anterior , cuando se integra para un material homogéneo de geometría unidimensional entre dos puntos extremos a temperatura constante, da como resultado el flujo de calor:

${\displaystyle {\big .}{\frac {\Delta Q}{\Delta t}}=-kA{\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$

dónde

A es el área de la sección transversal,

${\displaystyle \Delta T}$es la diferencia de temperatura entre los extremos,

${\displaystyle \Delta x}$es la distancia entre los extremos.

Para la radiación térmica , la corriente de calor se define como

${\displaystyle W=\sigma \cdot A\cdot T^{4}}$

donde la constante de proporcionalidad${\displaystyle \sigma }$es la constante de Stefan-Boltzmann ,${\displaystyle A}$es el área de superficie radiante, y${\displaystyle T}$es la temperatura.

La corriente de calor también puede considerarse como la distribución total de fonones multiplicada por la energía de un fonón y por la velocidad de grupo de los fonones . La distribución de fonones de un modo fonónico particular viene dada por el factor de Bose-Einstein , que depende de la temperatura y la energía de los fonones .

• Conducción térmica
• Conductividad térmica