Γιατί συμβαίνει η αγωγιμότητα σε όλα τα υλικά;

Η αγωγιμότητα δεν εμφανίζεται στην πραγματικότητα σε όλα τα * υλικά. Είναι ένας συγκεκριμένος τρόπος μεταφοράς θερμότητας που βασίζεται στην παρουσία ελεύθερων ηλεκτρονίων ή δονητικών ατόμων για τη μεταφορά ενέργειας. Ας το σπάσουμε:

Τι είναι η αγωγιμότητα;

Η αγωγιμότητα είναι η μεταφορά θερμικής ενέργειας μέσω άμεσης επαφής μεταξύ μορίων ή ατόμων. Όταν ένα υλικό θερμαίνεται, τα σωματίδια του δονείται ταχύτερα. Αυτή η δόνηση μεταφέρεται στη συνέχεια σε γειτονικά σωματίδια, μεταφέροντας ενέργεια.

Γιατί δεν συμβαίνει σε όλα τα υλικά:

* μονωτήρες: Υλικά όπως το καουτσούκ, το ξύλο και ο αέρας είναι κακοί αγωγοί. Έχουν στενά συνδεδεμένα ηλεκτρόνια που δεν κινούνται εύκολα και τα μόρια τους είναι σχετικά μακριά, περιορίζοντας τη μεταφορά κραδασμών.

* κενό: Ένα κενό είναι ένα τέλειο μονωτήρα. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν σωματίδια, δεν υπάρχει τίποτα για τη μεταφορά ενέργειας θερμότητας.

Γιατί εμφανίζεται σε μερικά υλικά:

* μέταλλα: Τα μέταλλα είναι εξαιρετικοί αγωγοί επειδή έχουν μια "θάλασσα" ελεύθερων ηλεκτρονίων που μπορούν εύκολα να μετακινηθούν και να μεταφέρουν θερμική ενέργεια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μεταλλικό κουτάλι γίνεται γρήγορα ζεστό όταν το βάζετε σε ένα ζεστό ποτό.

* στερεά: Πολλά στερεά, όπως το ξύλο ή το σκυρόδεμα, είναι σχετικά κακοί αγωγοί, επειδή τα άτομα τους είναι σφιχτά συσκευασμένα και η μεταφορά κραδασμών είναι λιγότερο αποτελεσματική. Ωστόσο, μπορούν ακόμα να διεξάγουν θερμότητα σε κάποιο βαθμό.

* υγρά: Τα υγρά μπορούν επίσης να διεξάγουν θερμότητα, αν και τυπικά λιγότερο αποτελεσματικά από τα στερεά λόγω των λιγότερο σφιχτά συσκευασμένων μορίων τους.

Key Takeaway:

Η αγωγιμότητα δεν είναι καθολική ιδιότητα όλων των υλικών. Εξαρτάται από τη δομή του υλικού, συγκεκριμένα την παρουσία και την κινητικότητα των ηλεκτρονίων και την εγγύτητα των ατόμων ή των μορίων του.