Vad är termisk ledning?

Termisk ledning avser överföring av termisk energi på grund av att ett föremål har olika temperaturer.För att termisk energi ska överföras med ledning bör det inte finnas någon rörelse av objektet som helhet.Termisk energi rör sig alltid från den för högre koncentration till lägre koncentration-det vill säga från varmt till kallt.Därför, om en del av ett objekt är varmt, kommer värmen att överföra via termisk ledning till den svalare delen av det objektet.Termisk ledning kommer också att äga rum om två olika föremål med olika temperaturer rör vid varandra.

Partiklarna - till exempel atomer och molekyler - av ett objekt med hög termisk energi kommer att röra sig snabbare än för ett objekt med låg termisk energi.När partiklarna värms upp kan de antingen röra sig och stöta på varandra och därmed överföra energi.När det gäller många fasta ämnen vibrerar partiklarna snabbare, vilket gör att de omgivande partiklarna vibrerar.När termisk energi överförs kommer de snabbare rörliga partiklarna att sakta ner och därmed bli svalare, och de långsammare rörliga partiklarna kommer att röra sig snabbare och därmed bli varmare.Detta kommer att fortsätta tills objektet når termisk jämvikt.

Ett exempel på termisk ledning är en metallkruka på spisen.Värmekällpartiklarna kommer att flytta och överföra termisk energi till metallpartiklarna, vilket får dem att röra sig snabbare.När partiklarna i potten rör sig snabbare blir potten varmare.Dessutom kommer partiklarna i potten att överföra värmen till maten eller vätskan i potten.Detta gör att maten kan laga eller vätskan att koka.

Hastigheten att ett föremål överför värme genom ledning kallas värmeledningsförmåga. Ett objekt med låg konduktivitet kommer att överföra värme långsammare än ett objekt med hög konduktivitet.Det är därför vissa ämnen används som isolatorer medan andra används i applikationer som matlagning.I allmänhet är fasta ämnen bättre ledare av värme än vätskor och gaser.Dessutom är metaller vanligtvis bättre värmeledare än icke-metallämnen.

Termisk ledning orsakad av rörliga elektroner är mer effektivt än ledning orsakad av vibrationer.Anledningen till att metaller är så bra ledare av både värme och el beror på att de har många elektroner som kan röra sig.Elektronerna går emellertid inte så långt när man genomför termisk energi utan snarare kolliderar i och överför termisk energi till andra elektroner i närheten som sedan kan kollidera i och överföra termisk energi till andra elektroner nära dem.Resultatet är en effektiv energiöverföringsmetod som ger sådana ämnen hög värmeledningsförmåga.