Τι είναι η θερμική αγωγιμότητα;

Η θερμική αγωγιμότητα αναφέρεται στη μεταφορά θερμικής ενέργειας λόγω ενός αντικειμένου που έχει διαφορετικές θερμοκρασίες.Για τη μεταφορά της θερμικής ενέργειας με τη χρήση αγωγιμότητας, δεν πρέπει να υπάρχει κίνηση του αντικειμένου στο σύνολό του.Η θερμική ενέργεια μετακινείται πάντα από εκείνη της υψηλότερης συγκέντρωσης σε χαμηλότερη συγκέντρωση-δηλαδή από το ζεστό σε κρύο.Επομένως, εάν ένα μέρος ενός αντικειμένου είναι ζεστό, η θερμότητα θα μεταφερθεί μέσω θερμικής αγωγιμότητας στο πιο δροσερό τμήμα αυτού του αντικειμένου.Η θερμική αγωγιμότητα θα πραγματοποιηθεί επίσης εάν δύο διαφορετικά αντικείμενα ποικίλων θερμοκρασιών αγγίζουν το ένα το άλλο.Όταν τα σωματίδια θερμαίνονται, μπορούν είτε να μετακινηθούν και να χτυπήσουν μεταξύ τους, μεταφέροντας έτσι την ενέργεια.Στην περίπτωση πολλών στερεών, τα σωματίδια δονείται γρηγορότερα, προκαλώντας τη δονεία των γύρω σωματιδίων.Όταν μεταφέρεται η θερμική ενέργεια, τα ταχύτερα κινούμενα σωματίδια θα επιβραδυνθούν, καθιστώντας έτσι πιο δροσερό και τα πιο αργά κινούμενα σωματίδια θα κινούνται ταχύτερα, καθιστώντας έτσι πιο ζεστό.Αυτό θα συνεχιστεί έως ότου το αντικείμενο φτάσει σε θερμική ισορροπία.

Ένα παράδειγμα θερμικής αγωγιμότητας είναι ένα μεταλλικό δοχείο στη σόμπα.Τα σωματίδια της πηγής θερμότητας θα μετακινούνται και θα μεταφέρουν θερμική ενέργεια στα σωματίδια του μετάλλου, προκαλώντας τα πιο γρήγορα να κινηθούν.Καθώς τα σωματίδια στο δοχείο κινούνται γρηγορότερα, το δοχείο γίνεται πιο ζεστό.Επιπλέον, τα σωματίδια στο δοχείο θα μεταφέρουν τη θερμότητα τους στο φαγητό ή το υγρό μέσα στην κατσαρόλα.Αυτό επιτρέπει στο φαγητό να μαγειρεύει ή να βράζει το υγρό.

Ο ρυθμός που ένα αντικείμενο μεταφέρει τη θερμότητα μέσω της αγωγιμότητας ονομάζεται

Θερμική αγωγιμότητα.

Ένα αντικείμενο με χαμηλή αγωγιμότητα θα μεταφέρει θερμότητα πιο αργή από ένα αντικείμενο με υψηλή αγωγιμότητα.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένες ουσίες χρησιμοποιούνται ως μονωτές, ενώ άλλες χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπως το μαγείρεμα.Γενικά, τα στερεά είναι καλύτεροι αγωγοί θερμότητας από ό, τι τα υγρά και τα αέρια.Επιπλέον, τα μέταλλα είναι συνήθως καλύτεροι θερμικοί αγωγοί από τις μη μεταλλικές ουσίες. Η θερμική αγωγιμότητα που προκαλείται από τα μετακινούμενα ηλεκτρόνια είναι πιο αποτελεσματική από την αγωγιμότητα που προκαλείται από δόνηση.Ο λόγος που τα μέταλλα είναι τόσο καλοί αγωγοί τόσο της θερμότητας όσο και της ηλεκτρικής ενέργειας είναι επειδή έχουν πολλά ηλεκτρόνια που είναι σε θέση να κινηθούν.Τα ηλεκτρόνια, ωστόσο, δεν πηγαίνουν γενικά πολύ μακριά κατά τη διεξαγωγή θερμικής ενέργειας, αλλά μάλλον συγκρούονται και μεταφέρουν θερμική ενέργεια σε άλλα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στη συνέχεια μπορούν να συγκρουστούν και να μεταφέρουν θερμική ενέργεια σε άλλα ηλεκτρόνια κοντά σε αυτά.Το αποτέλεσμα είναι μια αποτελεσματική μέθοδος μεταφοράς ενέργειας που δίνει τέτοιες ουσίες υψηλή θερμική αγωγιμότητα.