Buon conduttore di elettricità e cattivo conduttore di calore

Mi chiedo, come una grafite può essere un buon conduttore di elettricità ma, allo stesso tempo, essere un cattivo conduttore di calore .?! Come sappiamo, un corpo che conduce elettroni è obbligato a produrre calore per resistenza, che a sua volta aumentare lentropia e il calore. Quindi quindi la conduttività termica è direttamente proporzionale alla conduttività elettrica.

Inoltre credo che non sia necessario che un buon conduttore di calore sia anche un buon conduttore di elettricità perché lenergia vibrazionale può anche esserne la causa come in il caso del diamante.

Commenti

  • Definisci ' bad '. Secondo engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html , la grafite è un conduttore di calore migliore del ferro o dellacciaio, nello stesso ordine di grandezza dellalluminio .
  • I dati non sono ' molto solidi, perché su google.co.in/url?sa= t & source = web & rct = j & url = https://…
  • Anche alcune altre sostanze mostrano questa proprietà, essendo un buon conduttore di elettricità e non un buon conduttore di calore perché è così? Inoltre, la grafite non essendo un buon conduttore, è ancora vero.
  • E lacciaio non è un buon conduttore di calore, è ' usato nei motori degli aeroplani. Male qui non ' non si riferisce a niente di male come laria e semplicemente a niente, si riferisce al fatto che come può il diamante essere un conduttore di gran lunga migliore.
  • Allora tu dovrebbe chiedere del diamante – la grafite ha una conduttività ordinaria paragonabile ai metalli comuni. Il diamante è il valore anomalo.

Risposta

Mi chiedo , come una grafite può essere un buon conduttore di elettricità ma allo stesso tempo un cattivo conduttore di calore.?!

Devi essere più preciso. Puoi dare valori? La grafite è un materiale molto anisotropo. La sua conduttività termica è follemente alta nel piano x-y (circa 4 volte quella del rame). Ma nella direzione z, la conducibilità termica è molto bassa, circa 2 ordini di grandezza inferiore al rame. Qualcosa di simile accade con la sua conduttività elettrica.

pertanto la conduttività termica è direttamente proporzionale alla conduttività elettrica.

Non proprio. La cosiddetta legge di Wiedemann-Franz (che funziona abbastanza bene per i metalli) stabilisce che il rapporto tra la conducibilità termica e la conducibilità elettrica è proporzionale alla temperatura (e non semplicemente una costante!). Presume inoltre che solo gli elettroni contribuiscano al trasferimento di calore, non i fononi. Ma tieni presente che questa legge non si applica “così comè” per semiconduttori o semimetalli.

Inoltre, credo che non sia necessario che un buon conduttore di il calore è anche un buon conduttore di elettricità perché lenergia vibrazionale può anche esserne la causa come nel caso del diamante.

Hai indovinato. Ciò sarebbe ragionevole per i metalli, ma non per i semiconduttori fortemente drogati (buoni materiali termoelettrici) o gli isolanti. Più i fononi hanno un contributo non trascurabile al trasferimento di calore, minore sarà laffermazione che collega $ \ kappa $ a $ \ sigma $ dovrebbe contenere.

Commenti

  • Grazie per il tuo contributo. Volevo solo chiederti perché le leghe come lacciaio hanno una conduttività termica molto inferiore a quella dei ' corrispondenti metalli come il ferro?
  • Per il caso dellacciaio, mi aspetto gli elettroni si disperdono con i disturbi del reticolo dovuti agli atomi di carbonio. Ciò influisce (negativamente) sulla conduttività elettrica e termica.

Risposta

No, La grafite è anche un buon conduttore di calore.

Per mettere in relazione la conducibilità elettrica con la conducibilità termica, abbiamo la legge di Wiedemann-Franz (applicabile a basse e alte temperature). Secondo questa legge sono entrambi direttamente correlati a una data temperatura.

Se facciamo scorrere una corrente attraverso la grafite, la sua temperatura diventerà alta e sarà riscaldata ad alta temperatura in meno tempo

Commenti

  • No, ' no. Anche se su Google, poche risposte lo dicono, ma ' in realtà no (lho letto e anche il mio insegnante ha detto)
  • E se non sei ancora soddisfatto, ho anche altri esempi per dimostrarlo.
  • Quando colleghiamo la grafite ai terminali della batteria, diventa molto calda in meno tempo

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