Che cosa è un conduttore termico?

Che cosa è un conduttore termico?

Un conduttore termico è un materiale che conduce il calore in modo efficiente e rapido. Tale materiale può essere descritto come avendo un'elevata conducibilità termica, secondo "Enciclopedia della scienza" di David Darling. Al contrario, un materiale che non conduce calore particolarmente bene può essere indicato come un isolante. Conduttori termici e isolanti, hanno usi importanti nella vita quotidiana.

Conducibilità termica

Secondo il centro di risorse NDT, conducibilità termica è la proprietà intrinseca di un materiale che si riferisce alla sua capacità di condurre calore. Quando esiste un gradiente di temperatura all'interno di un materiale, il calore viene condotto in tutto di esso da un trasferimento di energia, senza alcun movimento del materiale nel suo complesso. Il calore viene condotto, attraverso il trasferimento di energia tra le molecole, lungo il gradiente di temperatura in direzione di diminuzione della temperatura. Calore viene condotto in questo modo a causa di temperature più elevate, pari a una maggiore energia molecolare e vibrazione di conseguenza più molecolare. Come queste molecole vibrano, si scontrano e l'energia viene trasferita da molecole di più - di meno-energetico. In conduttori termici che questo processo si verifica molto rapidamente, che significa il materiale si riscalderà molto rapidamente, ma allo stesso modo, esso si raffredda rapidamente come il calore è dissipato.

Equazione di conducibilità termica

La conducibilità termica di un materiale può essere riassunto con la seguente equazione, come dimostrato dal centro risorse NDT:

Λ = Q---L / (A---"T)

Conducibilità termica = calore---distanza / (zona---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 il dipartimento di fisica Università di Virginia. Quando due materiali a temperature diverse vengono a contatto con l'altro, il mobile più veloce molecole si scontrano con le molecole più lento movimento ed energia viene scambiata, calore è condotto. Quando si verifica questa situazione, le molecole mobile più veloce rinunciare qualche energia, che si è guadagnato dalle molecole più lento movimento che li rende accelerare, come ha spiegato il dipartimento di fisica Università di Virginia. Alla fine viene raggiunta una temperatura di equilibrio, in cui ha raffreddato il materiale più caldo e si è riscaldato il materiale più freddo, con le molecole in ogni movimento alla stessa velocità.

Buoni conduttori termici

Maggior parte dei metalli sono buoni conduttori termici e per questo motivo gli oggetti come radiatori e padelle sono realizzate con metalli come riscaldare e raffreddare rapidamente ed efficientemente. I conduttori termici più efficienti, sono tuttavia, nanotubi di carbonio e diamante, secondo Encyclopedia of Science di David Darling. Infatti, nanotubi di carbonio e diamante hanno forti legami molecolari, organizzati in un ordine molto regolare, che lo rende facile per vibrazioni molecolari di viaggiare rapidamente ed efficientemente attraverso i materiali.