Co to jest przewodzenie termiczne?

Przewodnictwo termiczne odnosi się do przenoszenia energii cieplnej z powodu obiektu o różnych temperaturach.Aby energia cieplna została przeniesiona za pomocą przewodnictwa, nie powinno być ruchu obiektu jako całości.Energia cieplna zawsze przesuwa się od wyższego stężenia do niższego stężenia-to znaczy od gorącego do zimna.Dlatego jeśli jedna część obiektu jest gorąca, ciepło przeniesie się przez przewodzenie termiczne do chłodniejszej części tego obiektu.Prowadzenie termiczne nastąpi również, jeśli dwa różne obiekty o różnych temperaturach dotykają się nawzajem.

Cząstki - takie jak atomy i cząsteczki - obiektu o wysokiej energii cieplnej będą poruszać się szybciej niż obiekt o niskiej energii cieplnej.Po podgrzaniu cząstek mogą albo poruszać się i wpaść na siebie, przenosząc w ten sposób energię.W przypadku wielu ciał stałych cząstki wibrują szybciej, powodując wibrację otaczających cząstek.Gdy energia cieplna zostanie przeniesiona, szybsze poruszające się cząstki zwolnią, a tym samym stają się chłodniejsze, a wolniejsze poruszające się cząstki poruszają się szybciej, a tym samym cieplej.Będzie to trwało, dopóki obiekt osiągnie równowagę termiczną.

Przykładem przewodzenia termicznego jest metalowy garnek na kuchence.Cząstki źródeł ciepła poruszają się i przenoszą energię cieplną do cząstek metali, powodując, że poruszają się szybciej.Gdy cząsteczki w garnku poruszają się szybciej, garnek staje się cieplejszy.Ponadto cząsteczki w garnku przenoszą swoje ciepło do pokarmu lub płynu w doniczce.Umożliwia to gotowanie pokarmu lub płyn.Właśnie dlatego niektóre substancje są używane jako izolatory, podczas gdy inne są używane w aplikacjach takich jak gotowanie.Ogólnie rzecz biorąc, stałe są lepszymi przewodnikami ciepła niż ciecze i gazy.Ponadto metale są zwykle lepszymi przewodnikami termicznymi niż substancje niemetalne.

Przewodnictwo termiczne spowodowane poruszającymi się elektronami jest bardziej wydajne niż przewodzenie spowodowane wibracjami.Powodem, dla którego metale są tak dobrymi przewodnikami zarówno ciepła, jak i elektryczności, jest to, że mają wiele elektronów, które mogą się poruszać.Jednak elektrony na ogół nie posuwają się bardzo daleko podczas prowadzenia energii cieplnej, ale raczej zderzają się i przenoszą energię cieplną do innych elektronów w pobliżu, które mogą następnie zderzyć się i przenieść energię cieplną do innych elektronów w pobliżu.Rezultatem jest wydajna metoda transferu energii, która zapewnia takie substancje wysoką przewodność cieplną.