Σε επίπεδο σωματιδίων πότε η θερμική αγωγιμότητα σε στερεή στάση;
Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί:
* Δονητική ενέργεια: Τα άτομα σε ένα στερεό δονούνται συνεχώς. Αυτές οι δονήσεις είναι ο κύριος μηχανισμός για τη θερμική αγωγιμότητα.
* Μεταφορά ενέργειας: Όταν μια περιοχή ενός στερεού έχει υψηλότερη δονητική ενέργεια (υψηλότερη θερμοκρασία), αυτές οι δονήσεις μεταφέρονται σε γειτονικά άτομα μέσω συγκρούσεων.
* κλίση θερμοκρασίας: Ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας είναι ανάλογος με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των θερμών και κρύων περιοχών, γνωστών ως βαθμίδωσης θερμοκρασίας .
* Προσεγγίστε την ισορροπία: Καθώς μειώνεται η κλίση της θερμοκρασίας, ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας επιβραδύνεται. Τελικά, ολόκληρο το στερεό φτάνει σε κατάσταση θερμική ισορροπία , όπου η θερμοκρασία είναι ομοιόμορφη και ο ρυθμός μεταφοράς ενέργειας γίνεται πολύ χαμηλός.
Παράγοντες που επηρεάζουν το σημείο "stop":
* Ιδιότητες υλικού: Η ειδική θερμική ικανότητα, η θερμική αγωγιμότητα και η ατομική δομή του υλικού επηρεάζουν πόσο γρήγορα οι μεταφορές ενέργειας και πόσο κοντά μπορεί να φτάσει το στερεό στην ισορροπία.
* Εξωτερικές συνθήκες: Παράγοντες όπως το μέγεθος και το σχήμα του στερεού, καθώς και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του στερεού και του περιβάλλοντος του, επηρεάζουν τη συνολική διαδικασία μεταφοράς θερμότητας.
Σημαντική σημείωση: Ακόμη και σε θερμική ισορροπία, εξακολουθεί να υπάρχει μια μικρή ποσότητα μεταφοράς ενέργειας, καθώς τα άτομα δεν είναι ποτέ πραγματικά ακίνητα. Ωστόσο, αυτή η μεταφορά είναι τόσο μικρή που θεωρείται αμελητέα για τους περισσότερους πρακτικούς σκοπούς.
Συνοπτικά, η θερμική αγωγιμότητα σε ένα στερεό δεν σταματά στο επίπεδο των σωματιδίων, αλλά επιβραδύνεται σημαντικά μέχρι να φτάσει σε κατάσταση σχεδόν ισορροπίας όπου ο ρυθμός μεταφοράς ενέργειας είναι ελάχιστος.
