Tại sao kim loại lại dẫn nhiệt tốt như vậy?

Tại sao kim loại lại dẫn nhiệt tốt như vậy?

Kim loại dẫn nhiệt tốt vì hai lý do: các ion kim loại đóng gói rất chặt chẽ với nhau trong mạng tinh thể phân tử của chúng và các điện tử trôi qua kim loại mang theo động năng xung quanh mạng tinh thể. Kết quả là hạt tăng nhanh chuyển động được biểu thị thông qua nhiệt năng. Độ dẫn điện này là một lý do tại sao người ta hiếm khi nhìn thấy thiết bị sân chơi bằng kim loại nữa - mặc dù các cầu trượt chạy nhanh hơn rất nhiều so với các cầu trượt bằng nhựa, ngồi trên cầu trượt vào một buổi trưa mùa hè nóng nực thường khá đau đớn.

Trong cấu trúc kim loại, các ion dương nằm gần nhau theo bố cục hình học đối xứng. Trong khi các ion giữ vị trí của chúng trong mạng tinh thể, thì dao động của chúng là không đổi. Đốt nóng kim loại làm cho các ion đó dao động với năng lượng lớn hơn. Các ion va chạm vào các ion khác, làm cho dao động của chúng cũng tăng tốc. Truyền năng lượng theo cách này là cách hoạt động của quá trình dẫn điện và một phần năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Ở đầu nóng hơn của một miếng kim loại, các electron tăng tốc độ chuyển động của chúng, nhận được động năng từ dao động của các ion va chạm với chúng. Một số trong số chúng trượt khỏi nhiệt, chạy thành các ion. Vụ va chạm làm chúng tiêu hao một phần động năng, nhưng năng lượng dao động lan truyền vẫn dẫn đến sự dẫn nhiệt.