La conducción térmica es el proceso mediante el cual se produce la transmisión continua de energía térmica a través de un material, sin que este se desplace.
Un ejemplo cotidiano es el funcionamiento de una caldera, que transfiere calor al agua en su interior.
Este fenómeno se diferencia de la convección, que implica movimiento, y de la radiación, que transporta energía a través de ondas electromagnéticas sin necesidad de materia.
Se llama así a la transmisión continua de energía térmica a través de la materia, sin necesidad de que ésta se desplace. Por ejemplo, una caldera conduce el calor desde el hogar al agua que se encuentra en su interior; sin embargo, la distribución del calor en el seno del agua se realiza por un mecanismo totalmente diferente, llamado convección (v. Convección), que implica cierto movimiento circulatorio del agua. La transmisión de calor por conducción debe distinguirse de la transmisión por radiación (v. Radiación), que es el medio en virtud del cual la Tierra recibe el calor del Sol, y que consiste en el transporte de la energía por las ondas electromagnéticas, sean o no éstas visibles (v. Ondas electromagnéticas). Al contrario que la conducción, la radiación no necesita de la materia como medio de transporte de la energía.
Diferencias de la temperatura.
Son las que rigen la conducción calorífica, hasta el punto de que ésta no se produce si la temperatura es uniforme. La dirección en que fluye el calor entre dos puntos Ay B, depende de sus respectivas temperaturas; si la de A es mayor que la de B, el calor fluirá desde A hacia B a una velocidad proporcional a la diferencia de temperatura. Por esta razón el agua hierve antes sobre uri fuego vivo que sobre otro menos intenso. Observando que la ebullición en una olla se consigue más rápidamente cuanto más delgado sea su fondo, se llega a la conclusión de que la transmisión de calor por conducción depende de la distancia que aquél ha de recorrer. La diferencia de temperatura entre los puntos A y B dividida por la distancia entre ellos, es la caída media de temperatura por unidad de longitud o gradiente de temperatura; la cantidad de calor conducido por unidad de tiempo, resulta entonces proporcional al gradiente de temperatura. La marmita del ejemplo anterior conduciría mucho antes el calor si su base fuera ancha y plana, de donde se deduce que la cantidad de calor por unidad de tiempo es proporcional al área que ha de atravesar.
Los metales, cobre y plata especialmente, son buenos conductores del calor. Los buenos conductores de calor se emplean para utensilios de cocina; con ellos, la caída de temperatura a través del fondo es pequeña y casi uniforme la temperatura en toda la superficie de dicho fondo. Para la construcción de viviendas se usan materiales de poca conductividad calorífica, llamados aislantes térmicos, que en invierno ayudan a conservar el calor interior y en verano preservan del que hace al exterior. Por la misma razón se utilizan tales materiales para el recubrimiento de refrigeradores y cámaras de almacenaje frigorífico. Gomo el aire es muy mal conductor, los poros y oquedades de los aislantes térmicos, ropa y mantas o los materiales de construcción a base de serrín, corcho y fibra de vidrio, aumentan su eficacia gracias al aire que interponen en el material, ya que disminuye con ello su conductividad y la convección del aire.
Mecanismo de la conducción calorífica.
El calor es la energía que posee un material en virtud del movimiento desordenado de sus moléculas y átomos. En los gases y en los líquidos, los átomos aislados o en grupos, están más o menos libres para moverse de un lado a otro, y las colisiones que sobrevienen transportan la energía, desde las regiones que se hallan a una temperatura alta, donde estos movimientos son más rápidos, a las de temperaturas más bajas, en que los movimientos internos son más lentos. En los sólidos, los átomos y las moléculas no poseen esta libertad de movimientos, pero pueden vibrar y gracias a ello la energía térmica se transmite de unos a otros. En los metales los electrones, cuyos movimientos son tan libres como los de las moléculas gaseosas, se encargan de la conducción del calor. Como a estos electrones se debe también la conductividad eléctrica de los metales, no es sorprendente que los buenos conductores eléctricos (v. Electrón; Termodinámica) lo sean también del calor. De hecho, la expresión cuantitativa de este aserto viene dada por la Ley de Wiedemann-Franz, según la cual el cociente entre las conductividades térmica y eléctrica, a una temperatura dada, es el mismo para muchos metales. Véase Calefacción y ventilación; Calor.
