condutividade

Condutividade é a capacidade de um material conduzir energia, seja na forma de eletricidade, calor ou massa. Caracteriza a facilidade com que uma grandeza se propaga por meio do material e depende de sua composição, estrutura e condições ambientais. Em física e engenharia, as expressões condutividade elétrica, condutividade térmica e condutividade de massa são usadas para descrever esses mecanismos de transporte.

Condutividade elétrica, frequentemente indicada por σ, mede a capacidade de conduzir corrente elétrica. A unidade no Sistema Internacional é o Siemens por metro (S/m). Ela é inversa à resistividade (ρ), pois σ = 1/ρ. Em metais, σ costuma diminuir com o aumento da temperatura devido ao aumento da atuação dos choques com a rede; em soluções iônicas, a condutividade depende do tipo, da concentração de íons e de suas mobilidades.

Condutividade térmica, κ, indica a capacidade de transferir calor por condução. A unidade é watt por metro por kelvin (W/(m·K)). Em materiais cristalinos, a condutividade térmica é alta para metais e relativamente baixa para isolantes. Em muitos metais, há uma relação entre condutividade térmica e elétrica descrita pela lei de Wiedemann-Franz, que relaciona κ a σ mediante o fator de Lorenz. Em líquidos e gases, κ depende da mobilidade das moléculas e da densidade de estados de transferência de calor.

Medição e aplicações: a condutividade elétrica de soluções é medida com condutimetria, usando uma célula com eletrodos e um medidor que converte resposta em σ ou κ, simulando temperatura controlada. A condutividade é essencial na avaliação da qualidade da água, em baterias e sistemas eletroquímicos, em materiais de isolamento térmico e em projetos de eletrônica e energia. Em resumo, a condutividade descreve o dinamismo de transporte de energia ou carga em um meio.