熱伝導率:
* 遊離電子: 金属には、材料全体を簡単に移動できる自由電子の「海」があります。金属物体の一方の端が加熱されると、これらの電子はエネルギーを獲得し、より速く動き始めます。彼らは他の電子や原子と衝突し、金属全体に熱エネルギーを素早く伝達します。
* 格子構造: 金属格子内の原子の密着した定期的な配置により、振動による効率的な熱伝達が可能になります。
電気伝導率:
* 遊離電子: 熱伝導率を促進する同じ自由電子は、電流の電荷キャリアとしても機能します。電圧が印加されると、これらの電子は金属を自由に移動し、電流を運ぶことができます。
* 低抵抗: 金属は通常、電気抵抗が低いため、電気の流れはほとんど反対していません。これにより、効率的な電気伝導が可能になります。
優れた熱導体および電気導体の例:
* 銅: 導電率が優れているため、電気配線やヒートシンクで広く使用されています。
* 銀: 銅よりもさらに優れた指揮者ですが、より高価です。
* アルミニウム: 軽量で導電性で、さまざまなアプリケーションに適しています。
* 金: しばしば電子機器で使用される腐食に優れた導体と耐性があります。
例外:
ほとんどの金属は良好な導体ですが、いくつかの例外があります:
* 水銀: 室温での液体ですが、他の金属と比較して導体が比較的低いです。
* リード: 導電率が比較的低い。
全体として、金属は熱と電気を効率的に行う能力に対して非常に高く評価されており、さまざまな産業で不可欠な材料になっています。