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Cosa intendiamo per conduzione?
La conduzione è uno dei metodi di trasferimento di calore, in particolare la conduzione è il passaggio di calore all'interno di corpi per contatto molecolare.

A seconda del mezzo dove avviene la conduzione ci sono diversi meccanismi a livello miscroscopico, ma a livello macroscopico Fourier trovò un'equazione che rispecchiasse i fenomeni reali. L'equazione costitutiva di Fourier per la conduzione è la seguente
$q=-k*S*(dT)/(dx)$
dove: $k$ è la conducibilità termica e dipende sia dalla temperatura sia dal tipo di materiale $[W/(m*K)]$ $S$ è la superficie normale al flusso di calore $(dT)/(dx)$ è il gradiente di temperatura. Il segno meno rappresenta la diversa direzione tra flusso termico e gradiente di temperatura; infatti il gardiente di temperatura è un vettore che ci indica la direzione tra la superficie più fredda verso quella più calda mentre il flusso di calore è diretto dalla zona più calda a quella più fredda, ciò significa che i due vettori sono opposti ed quindi ecco spiegato il significato del meno. Questa equazione ovviamente deve essere preceduta da opportune ipotesi flusso di calore unidirezionale regime stazionario, non si ha dipendenza dal tempo Per arrivare ad un'espressione più generale rimando all'equazione generale della conduzione.
Per dare degli ordini di grandezza la conducibilità termica del diamante si aggira sui 2000 $(W/(m*K))$, mentre per l'argento 430 $(W/(m*K))$, rame 390 $(W/(m*K))$, platino 70 $(W/(m*K))$, polistirolo 0.03 $(W/(m*K))$, aria 0.026 $(W/(m*K))$. Capite bene che la conduzione all'interno di un solido è tanto migliore quanto più è ordinata la struttura cristallina; il diamante è un monocristallo con struttura esattamente cristallina, e anche i materiali metallici sono composti da molte strutture cristalline; invece per le sostanze liquide e gassose la struttura è molto più caotica e la conducibilità termica diminuisce drasticamente.
Per questo motivo il polistirolo è considerato un isolante e viene inserito nelle mura dei palazzi, in modo da ostacolare la fuga del calore in inverno e l'ingresso del calore in estate.
Per discuterne insieme rimando al post sul forum "Conduzione termica" |