>> 自然の科学 >  >> 化学

熱や電気の伝導に電子はどのように関与していますか?

電子は、熱と電気伝導の両方で重要な役割を果たしますが、さまざまなメカニズムを介して行われます。

電気伝導:

* 遊離電子: 金属では、一部の電子は原子にゆるく結合され、材料全体で自由に移動できます。これらは「遊離電子」と呼ばれます。電圧が印加されると、これらの遊離電子は電界によって加速され、特定の方向に移動し、電流が作成されます。

* ドリフト速度: 遊離電子の動きは瞬間的ではありません。彼らは金属内の原子と衝突し、それらを遅くします。特定の方向に移動する平均速度は、ドリフト速度と呼ばれます。

* 抵抗: 電子の流れに対する材料の抵抗は、遊離電子の数、温度、材料の構造などの因子によって決定されます。

熱伝導:

* 振動: すべての材料で、原子は常に振動しています。 1つの原子がより激しく振動すると、衝突を通じて隣接する原子にエネルギーを伝達し、さらに多くの振動を引き起こします。このエネルギーの移動は熱伝導です。

* 自由電子の役割: 金属では、遊離電子も熱伝導に大きく寄与します。彼らは原子から振動エネルギーを吸収し、動き回ることにより材料の他の部分に伝達することができます。

* 良い導体: 金属は多くの遊離電子を持ち、効率的なエネルギー伝達を可能にするため、熱の良好な導体です。

重要な違い:

* メカニズム: 電気伝導には、電界の影響下での自由電子の直接的な動きが含まれますが、熱伝導には原子の振動によるエネルギーの移動が含まれます。

* 方向: 電流は特定の方向に流れますが、熱は任意の方向に流れます。

* エネルギー伝達: 電気伝導には電気エネルギーの移動が含まれますが、熱伝導には熱エネルギーの移動が含まれます。

要約:

* 電気伝導の電子: 自由電子は電界の下で特定の方向に移動し、電流を作成します。

* 熱伝導中の電子: 遊離電子は、原子から振動エネルギーを吸収して伝達し、熱伝達に寄与します。

電気伝導と熱伝導の両方は、材料の電子の特性に依存していますが、メカニズムとその役割は異なります。

  1. ヘリウムガスは液体ですか、それともガスですか?
  2. 塩水は、よく混合された混合物の一種ですか?
  3. レーザーと化学は、古代の陶器がどのように作られたかを明らかにし、帝国が機能しました
  4. 極性または非溶媒や溶なければ溶解した溶解を要約する表現は何ですか?
  5. ヨウ素ヘキサフルオリドはイオン性または分子化合物ですか?
  6. Bessy IIの機器は、光がモリブデンジスルフィド層を活性化して触媒になる方法を示しています