Πώς μετακινείται η ενέργεια μεταξύ των σωματιδίων στην αγωγιμότητα;
1. δονήσεις: Όταν μια ουσία θερμαίνεται, τα σωματίδια μέσα σε αυτό κερδίζουν κινητική ενέργεια και αρχίζουν να δονείται ταχύτερα.
2. σύγκρουση και μεταφορά: Αυτά τα δονητικά σωματίδια συγκρούονται με τα γειτονικά τους σωματίδια, μεταφέροντας μέρος της κινητικής τους ενέργειας.
3. Διάδοση ενέργειας: Οι συγκρούσεις συνεχίζονται, προκαλώντας τη διάδοση των δονήσεων και της ενέργειας μέσω του υλικού.
4. Θερμική ισορροπία: Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται έως ότου η ενέργεια κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το υλικό, φθάνοντας σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας όπου όλα τα σωματίδια έχουν περίπου την ίδια μέση κινητική ενέργεια.
Βασικά σημεία:
* Άμεση επαφή: Η αγωγιμότητα απαιτεί άμεση επαφή μεταξύ σωματιδίων για μεταφορά ενέργειας.
* Στερεά υλικά: Η αγωγιμότητα είναι πιο αποτελεσματική σε στερεά όπου τα σωματίδια είναι στενά συσκευασμένα.
* κλίση θερμοκρασίας: Η θερμότητα ρέει πάντα από περιοχές υψηλότερης θερμοκρασίας σε περιοχές χαμηλότερης θερμοκρασίας.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε μια μεταλλική ράβδο με ένα άκρο που θερμαίνεται από μια φλόγα. Τα σωματίδια στο θερμαινόμενο άκρο κερδίζουν ενέργεια και δονείται γρηγορότερα. Συγκρούονται με γειτονικά σωματίδια, μεταφέροντας μέρος της ενέργειας τους. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται κάτω από τη ράβδο, προκαλώντας τελικά ολόκληρη τη ράβδο να ζεσταθεί.
Παράγοντες που επηρεάζουν την αγωγή:
* Τύπος υλικού: Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές θερμικές αγωγιμότητες. Τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί, ενώ οι μονωτήρες όπως το ξύλο ή το πλαστικό είναι κακοί αγωγοί.
* Διαφορά θερμοκρασίας: Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο σημείων, τόσο πιο γρήγορα είναι ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας.
* επιφάνεια: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια επιτρέπει περισσότερη επαφή και επομένως πιο αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας.
* πάχος: Ένα παχύτερο υλικό θα εμποδίσει τη ροή θερμότητας περισσότερο από ένα λεπτότερο.
