Che cosa è un conduttore termico?

Che cosa è un conduttore termico?


Un conduttore termico è un materiale che conduce calore in modo efficiente e rapido. Tale materiale può essere descritto come avente una elevata conducibilità termica, secondo David Darling "Encyclopedia of Science". Al contrario, un materiale che non conduce calore particolarmente bene può essere definito come un isolante. conduttori termici, e isolanti, hanno usi importanti nella vita di tutti i giorni.

Conduttività termica

Secondo il Resource Center NDT, conducibilità termica è la proprietà intrinseca di un materiale che si riferisce alla sua capacità di condurre calore. Quando un gradiente di temperatura esistente all'interno di un materiale, il calore viene condotto durante esso da un trasferimento di energia, senza alcun movimento del materiale nel suo complesso. Il calore è condotto, attraverso il trasferimento di energia tra le molecole, lungo il gradiente di temperatura nella direzione di diminuzione della temperatura. Il calore viene condotto in questo modo a causa delle temperature elevate ricondotti alla maggiore energia molecolare e vibrazioni quindi più molecolare. Poiché queste molecole vibrano, si scontrano e l'energia viene trasferita da più- alle molecole meno energici. In conduttori termici questo processo avviene molto rapidamente, cioè il materiale si riscalda molto velocemente ma analogamente, si raffredda rapidamente il calore è condotto via.

Equazione di conducibilità termica

La conducibilità termica di un materiale può essere sintetizzato con la seguente equazione, come dimostrato dal Centro NDT Resource:

λ = Q --- L / (A --- "T)

Conducibilità termica = calore --- distanza / (area --- gradiente di temperatura)

Scambio di energia termica

Scambio di energia termica può verificarsi anche tra conduttori termici. L'energia termica di un materiale è una misura della velocità delle sue particelle, secondo l'Università della Virginia Dipartimento di Fisica. Quando due materiali a temperature diverse entrano in contatto con l'altro, le molecole più veloce movimento collidono con le molecole più lento movimento ed energia vengono scambiati, calore è condotto. In questo caso, le molecole più veloce in movimento danno un po 'di energia, che si ottiene dalle molecole più lenta in movimento che li accelerano, come ha spiegato l'Università della Virginia Dipartimento di Fisica. Infine una temperatura di equilibrio è raggiunto, in cui il materiale più caldo è raffreddato e il materiale più freddo è riscaldato, con le molecole in ciascun muovono alla stessa velocità.

Buoni conduttori termici

La maggior parte dei metalli sono buoni conduttori termici e per questo motivo oggetti come radiatori e padelle sono realizzati utilizzando metalli come essi riscaldare e raffreddare rapidamente ed efficientemente. I conduttori termici più efficienti, tuttavia, sono diamante e nanotubi di carbonio, secondo la Encyclopedia di David Darling of Science. Questo perché entrambi i nanotubi di diamante e carbonio hanno forti legami molecolari, organizzati in un ordine molto regolare, rendendo più facile per le vibrazioni molecolari di viaggiare in modo rapido ed efficiente attraverso il materiale.