Warmteoverdracht in geleiders

* geleiding: Warmteoverdracht in geleiders gebeurt voornamelijk door geleiding . Dit betekent dat de warmte -energie van het ene molecuul naar het andere binnen het materiaal wordt doorgegeven.

* gratis elektronen: Geleiders hebben veel vrije elektronen die gemakkelijk door het materiaal kunnen bewegen. Wanneer het ene uiteinde van de geleider wordt verwarmd, krijgen deze elektronen energie en bewegen ze sneller, botsen ze met andere elektronen en atomen. Deze overdracht van kinetische energie is wat de warmte verspreidt over de geleider.

* Rooster trillingen: Naast elektronenbeweging trillen de atomen zelf ook krachtiger naarmate ze energie krijgen. Deze trillingen worden doorgegeven langs de roosterstructuur van het materiaal, wat bijdraagt ​​aan de warmteoverdracht.

Denk er zo aan:

Stel je een lange rij mensen in handen voor. Als u de persoon aan de voorkant duwt, wordt de energie van die duw door de lijn door de verbonden handen doorgegeven, totdat de persoon aan de achterkant het voelt. De lijn van mensen vertegenwoordigt de geleider en de energieoverdracht door de verbonden handen is analoog aan de geleiding van warmte door vrije elektronen en roostertrillingen.

Belangrijke eigenschappen van geleiders:

* Hoge thermische geleidbaarheid: Geleiders hebben een hoge thermische geleidbaarheid, wat betekent dat ze warmte -energie gemakkelijk overdragen.

* gratis elektronen: Hun overvloed aan vrije elektronen zorgt voor een efficiënte warmteoverdracht.

* roosterstructuur: De strak gepakte, geordende opstelling van atomen vergemakkelijkt de transmissie van trillingen.

Voorbeelden:

* Metalen (zoals koper, aluminium, zilver) zijn uitstekende warmtegeleiders van warmte.

* Sommige legeringen zijn ook goede geleiders.

Opmerking:

Hoewel geleiders warmte efficiënt overbrengen, "bewaren" ze het eigenlijk niet. De hitte -energie gaat er gewoon doorheen en wordt uiteindelijk overgebracht naar een ander object of de omliggende omgeving.