A condutividade é uma propriedade que os elementos que são condutores possuem . Este é o nome dado aos materiais que têm a capacidade de transmitir eletricidade ou calor .

Quando um material permite que a eletricidade passe por si mesmo, diz-se que ele tem condutividade elétrica . Por outro lado, se permitir a passagem do calor, é referida como condutividade térmica .

Pode-se indicar, portanto, que a condutividade térmica é a propriedade dos elementos que permitem a transmissão do calor . Esta propriedade física implica que, quando um material tem condutividade térmica, o calor passa do corpo de temperatura mais alta para um de temperatura mais baixa que está em contato com ele.

Essa transmissão de calor envolve uma troca de energia interna (que combina a energia potencial e a energia cinética ) de elétrons, átomos e moléculas. Quanto maior a condutividade térmica, melhor será a condução de calor. A propriedade inversa é a resistividade térmica, que indica que, quanto menor a condutividade térmica, mais isolamento térmico (mais resistividade).

No que diz respeito à energia potencial, podemos dizer que é a energia mecânica que está associada à localização de um corpo em um campo de forças (neste caso falamos de energia eletrostática ou gravitacional, entre outras) ou a presença de um campo de forças dentro do próprio corpo (nesse caso, a energia seria elástica ). Em outras palavras, a energia potencial é o resultado do sistema de forças que têm um impacto em um determinado corpo sendo conservador, isto é, que seu trabalho total em uma partícula é zero.

A energia cinética de um corpo, por outro lado, é o que tem graças ao seu movimento . É sobre o trabalho que é necessário para alcançar sua aceleração, começando do repouso até uma determinada velocidade. Quando o corpo alcança essa energia ao longo da aceleração, ele a mantém, a menos que altere sua velocidade. Para retornar ao estado de repouso, é necessário realizar um trabalho negativo com a mesma magnitude.

Ao aquecer a matéria, aumenta a energia cinética média de suas moléculas, e isso aumenta seu nível de agitação. No nível molecular, a condução do calor ocorre porque as moléculas interagem umas com as outras trocando energia cinética sem fazer movimentos globais da matéria . Vale ressaltar que, em nível macroscópico, é possível modelar esse fenômeno por meio da lei de Fourier .

A lei de Fourier afirma que a condutividade térmica transporta um fluxo proporcional por condução de transferência de calor (o processo pelo qual o calor é propagado em diferentes meios), em um meio isotrópico (um espaço no qual as propriedades físicas não são amarradas para a direção em que são examinados), que é proporcional e oposta ao gradiente de temperatura nessa direção.

A fórmula da lei de Fourier afirma que o fluxo de calor que ocorre em uma determinada superfície, medido com uma dada unidade, é igual à condutividade térmica pelo gradiente de temperatura dentro do material, todos multiplicados por -1 .

Os metais são bons condutores térmicos: por isso são utilizados naqueles procedimentos industriais onde se tenta maximizar a transmissão de calor. Outros materiais, como fibra de vidro, têm uma condutividade térmica tão baixa que são usados ​​como isolantes.

A capacidade de condução de calor é indicada por uma quantidade conhecida como coeficiente de condutividade térmica . Este coeficiente, no Sistema Internacional de Unidades, é expresso em watts / (metro x kelvin) . Também pode ser expresso em BTU / (hora x pé x Fahrenheit) no sistema anglo-saxão e em quilocalorias / (hora x metro x kelvin) no sistema técnico.