1。遊離電子: 金属には自由電子の「海」があります。これらの電子は特定の原子にしっかりと結合しておらず、金属の構造全体で自由に動くことができます。
2。衝突とエネルギーの伝達: 熱が金属に加えられると、これらの遊離電子はエネルギーを吸収します。その後、金属内の他の電子や原子と衝突し、このエネルギーを迅速かつ効率的に伝達します。金属の構造全体のエネルギーのこの迅速な移動は、私たちが熱伝導として認識しているものです。
3。高い熱伝導率: 材料の熱伝導能力は、その熱伝導率によって測定されます。金属は一般に、豊富な遊離電子と衝突を介してエネルギーを伝達する容易さのために、熱伝導率が高くなります。
対照的に:
* 非金属 電子がしっかりと結合していることを意味します。つまり、自由に動かないことを意味します。これにより、熱エネルギーの移動が制限され、導体が不十分になります。
* 絶縁体 さらに密接に結合した電子を持ち、熱伝達をさらに妨げます。
実用的な例:
* 調理鍋とフライパン: 金属調理器具は、熱を効率的に行い、食物が均等に調理できるため、使用されます。
* ヒートシンク: メタルはヒートシンクで使用され、電子成分から熱をすばやく消散させ、過熱しないようにします。
* ラジエーター: 金属ラジエーターは、暖房システムで使用されて、熱い供給源(蒸気やお湯など)から周囲の空気に効率的に熱を伝達します。
キーテイクアウト:
*自由電子の存在は、金属を熱の導体を良好にする重要な要因です。
*これらの遊離電子は、簡単にエネルギーを吸収して伝達し、急速な熱伝導につながります。
*金属の熱伝導率は、効率的な熱伝達が重要な用途に最適です。