Science >> Wetenschap >  >> Energie

Goede geleiders van elektriciteit zijn vaak goede warmte?

Ja, dat is over het algemeen waar! Er is een sterke correlatie tussen het vermogen van een materiaal om elektriciteit te bewerken en het vermogen ervan om warmte uit te voeren. Dit is waarom:

De relatie

* gratis elektronen: Goede elektrische geleiders hebben veel vrije elektronen die gemakkelijk door het materiaal kunnen bewegen. Deze vrije elektronen zijn ook verantwoordelijk voor het dragen van warmte -energie.

* trillingen en botsingen: Wanneer warmte wordt aangebracht, trillen de atomen in een materiaal meer. Deze trillingen brengen energie over naar aangrenzende atomen en de vrije elektronen botsen met de vibrerende atomen, die bijdragen aan de warmteoverdracht.

voorbeelden

* metalen: De meeste metalen zijn uitstekende geleiders van zowel elektriciteit als warmte. Denk aan koperen bedrading (elektriciteit) en een metalen pot op een fornuis (warmte).

* zilver: Zilver is zelfs beter dan koper bij het uitvoeren van zowel elektriciteit als warmte.

* diamant: Hoewel Diamond geen metaal is, is het een uitstekende warmtegeleider vanwege de unieke kristalstructuur, waardoor het ideaal is voor koellichamen in elektronica.

Uitzonderingen

* grafiet: Grafiet, een vorm van koolstof, is een goede geleider van elektriciteit, maar een relatief slechte geleider van warmte. Dit komt omdat de structuur de elektronenbeweging in één richting mogelijk maakt, maar de overdracht van warmte -trillingen beperkt.

Samenvattend

Het vermogen van een materiaal om elektriciteit en warmte te leiden is nauw verbonden. Materialen met veel vrije elektronen en een structuur die een eenvoudige energieoverdracht mogelijk maakt, zijn goede geleiders van beide.