Há uma forte correlação entre a capacidade de um material de conduzir eletricidade e sua capacidade de conduzir calor. Aqui está o porquê:
A conexão: *
elétrons livres: A condutividade elétrica e térmica é impulsionada principalmente pela presença de elétrons livres em um material. Esses elétrons não estão fortemente ligados aos átomos e podem se mover livremente por todo o material.
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Condutividade elétrica: Na condução elétrica, os elétrons livres carregam carga elétrica quando uma tensão é aplicada, criando uma corrente elétrica.
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Condutividade térmica: Na condução térmica, os elétrons livres transportam energia térmica (calor) de regiões mais quentes para regiões mais frias dentro do material.
O relacionamento: *
Bons condutores elétricos geralmente são bons condutores térmicos: Metais como cobre, prata e ouro são excelentes condutores de eletricidade e calor. Seus elétrons altamente móveis facilitam os dois tipos de transferência de energia.
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Condutores elétricos pobres são geralmente condutores térmicos pobres: Não metais, como borracha, madeira e vidro, são condutores pobres de eletricidade e calor. Seus elétrons estão fortemente ligados e não podem se mover facilmente para transportar energia.
Exceções: *
diamante: Enquanto um excelente condutor térmico, o diamante é um condutor elétrico ruim. Isso ocorre porque suas fortes ligações covalentes limitam a mobilidade eletrônica para condução elétrica, mas permitem transferência eficiente de vibrações (calor).
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Algumas ligas: Algumas ligas foram projetadas para ter excelente condutividade elétrica, mas baixa condutividade térmica. Isso é usado em aplicações como elementos de aquecimento, onde você deseja gerar calor, mas minimize sua perda para o ambiente.
em resumo: O movimento dos elétrons livres é o fator -chave que liga a condutividade elétrica e térmica. Geralmente, os materiais que conduzem bem a eletricidade também conduzem bem o calor e vice -versa. No entanto, existem algumas exceções devido a estruturas atômicas específicas e características de ligação.
