Теплопроводность
Ты уже видел теплопроводность в таблице трёх видов теплообмена — на примере металлической ложки в горячем чае. Теперь разберём именно этот вид теплопередачи подробно: как он работает и почему одни материалы проводят тепло лучше других.
Механизм теплопроводности
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Теплопроводность — вид теплопередачи, при котором энергия передаётся от частицы к частице при их столкновениях, а сами частицы при этом НЕ перемещаются вместе с энергией — каждая просто слегка колеблется на своём месте и толкает соседей.
Представь цепочку людей, передающих друг другу мяч из рук в руки, не сходя с места — сам мяч (энергия) движется вдоль цепочки, а люди (частицы) остаются на своих местах. Именно так энергия «путешествует» через нагретую ложку от её горячего конца к холодной ручке.
Проводники и изоляторы тепла
| Тип материала | Примеры |
|---|---|
| Хорошие проводники тепла | металлы (медь, алюминий, серебро) |
| Плохие проводники (теплоизоляторы) | дерево, воздух, пенопласт, шерсть |
Металлы проводят тепло особенно хорошо благодаря свободным электронам внутри них — они движутся почти свободно по всему металлу и очень эффективно переносят энергию, в дополнение к обычным столкновениям частиц кристаллической решётки.
Почему воздух — плохой проводник
В газах частицы расположены далеко друг от друга (вспомни тему дискретного строения вещества), поэтому столкновения происходят редко — энергии просто не с кем «передаваться» большую часть времени. Именно поэтому воздух — отличный теплоизолятор, а вещи вроде пуховика или термоса используют слои воздуха для сохранения тепла.
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Теплопроводность — передача энергии от частицы к частице без их перемещения. Металлы — хорошие проводники тепла благодаря свободным электронам, газы (в том числе воздух) — плохие, из-за больших промежутков между частицами.
Вопросы и ответы
Оцените урок:
