Wetenschap
1. Deeltjestrillingen:
- Elk atoom in een geleider trilt constant. Hoe heter de geleider, hoe krachtiger deze trillingen.
2. Botsingen:
- Wanneer een vibrerend atoom botst met zijn aangrenzende atoom, draagt het een deel van zijn kinetische energie over (de energie van beweging). Deze energieoverdracht zorgt ervoor dat het aangrenzende atoom krachtiger trilt.
3. Kettingreactie:
- Dit botsings- en energieoverdrachtsproces gaat door in een kettingreactie en verspreidt de thermische energie over de geleider.
4. Warmtestroom:
- De netto stroom van thermische energie is altijd uit het gebied van hogere temperatuur (meer krachtige trillingen) naar het gebied van lagere temperatuur (minder krachtige trillingen).
Hoe geleidbaarheid ertoe doet:
De snelheid waarmee thermische energie door een geleider wordt overgedragen, hangt af van de thermische geleidbaarheid van het materiaal :
* Hoge thermische geleidbaarheid: Materialen zoals metalen hebben strak verpakte, vrij bewegende elektronen. Deze elektronen brengen gemakkelijk energie over tijdens botsingen, wat resulteert in snelle warmteoverdracht.
* Lage thermische geleidbaarheid: Materialen zoals hout of plastic hebben losjes verpakte atomen en minder vrije elektronen. Energieoverdracht is minder efficiënt, wat resulteert in langzamere warmteoverdracht.
Samenvattend:
Geleiding is de overdracht van thermische energie door direct contact en botsingen tussen deeltjes binnen een materiaal. De efficiëntie van dit proces hangt af van de thermische geleidbaarheid van het materiaal, die wordt bepaald door de structuur en eigenschappen van zijn atomen en elektronen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com