Πώς μετακινείται η θερμότητα από το ένα άκρο ενός στερεού στο άλλο;
1. Μοριακή δόνηση: Τα άτομα και τα μόρια μέσα σε ένα στερεό δονούνται συνεχώς. Όσο πιο ζεστό είναι το στερεό, τόσο πιο έντονα εμφανίζονται αυτές οι δονήσεις.
2. Μεταφορά ενέργειας: Όταν ένα ζεστό άκρο του στερεού έρχεται σε επαφή με ένα πιο δροσερό άκρο, τα πιο ενεργειακά μόρια στο ζεστό άκρο συγκρούονται με τους λιγότερο ενεργητικούς γείτονές τους στο πιο δροσερό άκρο.
3. Αλυσιδωτή αντίδραση: Αυτή η σύγκρουση μεταφέρει μερικές από τις κινητικές ενέργειας (ενέργεια κίνησης) από τα καυτά μόρια στα πιο δροσερά, προκαλώντας έντονα τα πιο δροσερά μόρια. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται ως αλυσιδωτή αντίδραση, μεταφέροντας ενέργεια από ζεστό σε κρύο.
4. Ισορροπία θερμοκρασίας: Αυτή η μεταφορά ενέργειας συνεχίζεται μέχρι να επιτευχθεί θερμική ισορροπία, που σημαίνει ότι και τα δύο άκρα του στερεού φτάνουν στην ίδια θερμοκρασία.
Βασικά σημεία:
* Άμεση επαφή: Η αγωγιμότητα απαιτεί άμεση επαφή μεταξύ των καυτών και των κρύων περιοχών.
* Εξάρτηση υλικού: Ο ρυθμός με τον οποίο διεξάγεται η θερμότητα μέσω ενός στερεού εξαρτάται από τις ιδιότητες του υλικού. Ορισμένα υλικά είναι καλύτεροι αγωγοί από άλλους (π.χ., τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί, ενώ το ξύλο είναι φτωχός αγωγός).
* Χωρίς μεταφορά μάζας: Σε αντίθεση με τη μεταφορά (μεταφορά θερμότητας μέσω υγρών) ή την ακτινοβολία (μεταφορά θερμότητας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων), η αγωγιμότητα δεν περιλαμβάνει την κίνηση της ίδιας της ύλης.
Παράδειγμα: Φανταστείτε να κρατάτε το ένα άκρο μιας μεταλλικής ράβδου πάνω από μια φλόγα. Η θερμότητα από τη φλόγα προκαλεί τα μόρια στο θερμαινόμενο άκρο να δονείται έντονα. Αυτή η δόνηση εξαπλώνεται μέσω της ράβδου, μεταφέροντας τη θερμότητα στο πιο δροσερό άκρο που κρατάτε, τελικά κάνοντας τη ράβδο πολύ ζεστή για να κρατήσετε.
