Em física, condutância térmica de contato é o estudo da condução térmica entre corpos sólidos em contato. O coeficiente de contato térmico, , é uma propriedade indicando a condutividade térmica, ou habilidade em conduzir calor, entre dois corpos em contato. O inverso desta propriedade é a propriedade da resistência térmica de contato.
Definição Quando dois corpos sólidos entram em contato, tal como A e B na Figura 1, o calor flui do corpo mais quente para o corpo mais frio. A partir da experiência, o perfil de temperatura ao longo dos dois corpos varia, aproximadamente, como mostrado na figura. A queda de temperatura é observada na interface entre as duas superfícies em contato. Este fenômeno é dito ser um resultado de uma resistência térmica de contato existindo entre as superfícies em contato. A resistência térmica de contato é definida como a razão entre esta queda de temperatura e o fluxo de calor médio através da interface.
De acordo com a lei de Fourier, o fluxo de calor entre os corpos é encontrado pela relação:
(1)
onde é o fluxo de calor, é a condutividade térmica, é a área da seção transversal e é o gradiente de temperatura na direção do fluxo.
Das considerações de conservação de energia, o fluxo de calor entre os dois corpos em contato, corpos A e B, é encontrado por:
(2)
Pode-se observar que o fluxo de calor está diretamente relacionada à condutividade térmica dos corpos em contato, e , a área de contato, e a resistência térmica de contato, , a qual, como previamente notado, é o inverso do coeficiente de condutância térmica, .
Importância A condutância térmica de contato é um importante fator numa variedade de aplicações, principalmente porque muitos sistemas físicos contém uma combinação mecânica de dois materiais. Alguns dos campos onde a condutância térmica de contato é importante são:
Eletrônica Empacotamento eletrônico (electronic packaging) Dissipadores de calor Brackets Indústria Resfriamento de reatores nucleares Resfriamento de turbina a gás Motores de combustão interna Trocadores de calor Isolamento térmico Voo Veículos de voo hipersônico Monitoração térmica para veículos espaciais
Fatores que influenciam a condutância de contato right|thumb|150px|Fig. 2: Uma ampliação da interface entre duas superfícies em contato. A qualidade final é exagerada por causa do argumento.
Categoria:Termodinâmica