Hva er termisk ledning?

Termisk ledning refererer til overføring av termisk energi på grunn av et objekt som har forskjellige temperaturer.For at termisk energi skal overføres ved hjelp av ledning, skal det ikke være noen bevegelse av objektet som helhet.Termisk energi beveger seg alltid fra den med høyere konsentrasjon til lavere konsentrasjon-det vil si fra varm til kald.Derfor, hvis en del av et objekt er varmt, vil varmen overføre via termisk ledning til den kjøligere delen av det objektet.Termisk ledning vil også finne sted hvis to forskjellige gjenstander med varierende temperaturer berører hverandre.

Partiklene - for eksempel atomer og molekyler - av et objekt med høy termisk energi vil bevege seg raskere enn et objekt med lav termisk energi.Når partiklene blir oppvarmet, kan de enten bevege seg rundt og støte på hverandre, og dermed overføre energi.Når det gjelder mange faste stoffer, vibrerer partiklene raskere og får de omkringliggende partiklene til å vibrere.Når termisk energi overføres, vil de raskere bevegelige partiklene avta, og dermed bli kjøligere, og de saktere bevegelige partiklene vil bevege seg raskere, og dermed bli varmere.Dette vil fortsette til objektet når termisk likevekt.

Et eksempel på termisk ledning er en metallgryte på komfyren.Varme -kilderpartiklene vil bevege seg og overføre termisk energi til metallpartiklene, noe som får dem til å bevege seg raskere.Når partiklene i potten beveger seg raskere, blir potten varmere.I tillegg vil partiklene i potten overføre varmen til maten eller væsken i gryten.Dette gjør at maten kan koke eller væsken å koke.

Hastigheten som et objekt overfører varme gjennom ledning kalles termisk ledningsevne. Et objekt med lav konduktivitet vil overføre varmen saktere enn et objekt med høy ledningsevne.Dette er grunnen til at noen stoffer brukes som isolatorer, mens andre brukes i applikasjoner som matlaging.Generelt er faste stoffer bedre ledere av varme enn væsker og gasser.I tillegg er metaller vanligvis bedre termiske ledere enn ikke-metallstoffer.

Termisk ledning forårsaket av bevegelige elektroner er mer effektive enn ledning forårsaket av vibrasjoner.Årsaken til at metaller er så gode ledere av både varme og strøm er fordi de har mange elektroner som er i stand til å bevege seg rundt.Elektronene går imidlertid generelt ikke veldig langt når de utfører termisk energi, men heller kolliderer til og overfører termisk energi til andre elektroner i nærheten som deretter kan kollidere i og overføre termisk energi til andre elektroner i nærheten av dem.Resultatet er en effektiv energioverføringsmetode som gir slike stoffer høy termisk ledningsevne.