Jeg lurer på, hvordan en grafitt kan være en god leder av elektrisitet, men vær samtidig en dårlig varmeleder .?! Som vi vet, er et legeme som leder elektroner bundet til å produsere varme ved motstand, som i sin tur øke entropien og varmen. Så derfor er varmeledningsevne direkte proporsjonal med elektrisk ledningsevne.
Også antar jeg at det ikke er nødvendig at en god varmeleder også er en god leder av elektrisitet fordi vibrasjonsenergi også kan være årsaken til det som i tilfellet med diamant.
Kommentarer
- Definer ' dårlig '. I følge engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html er grafitt en bedre leder av varme enn jern eller stål, i samme størrelsesorden som aluminium .
- Data er ikke ' t veldig solid, fordi på google.co.in/url?sa= t & kilde = nett & rct = j & url = https://…
- Også noen andre stoffer viser også denne egenskapen, da de er god leder av elektrisitet og ikke en god varmeleder, hvorfor er det så? Grafitt er ikke en god leder, det er fortsatt sant.
- Og stål er ikke en god leder av varme, det ' brukes i flymotorer. Dårlig her refererer ikke ' til så ille som luft og bare ingenting, det refererer til det faktum at hvordan kan diamant være en langt bedre leder.
- Så du bør spørre om diamant – grafitt har vanlig ledningsevne som kan sammenlignes med vanlige metaller. Diamond er outlier.
Svar
Jeg lurer på , hvordan en grafitt kan være en god leder av elektrisitet, men samtidig være en dårlig varmeledning.?!
Du må være mer presis. Kan du gi verdier? Grafitt er et veldig anisotropisk materiale. Dens varmeledningsevne er sinnsykt høy i x-y-planet (omtrent 4 ganger kobber). Men i z-retningen er varmeledningsevnen veldig lav, omtrent 2 størrelsesordener mindre enn kobber. Noe lignende skjer med dets elektriske ledningsevne.
derfor er varmeledningsevne direkte proporsjonal med elektrisk ledningsevne.
Ikke helt. Den såkalte Wiedemann-Franz-loven (som fungerer rimelig bra for metaller) bestemmer at forholdet mellom varmeledningsevne og elektrisk ledningsevne er proporsjonalt med temperaturen (og ikke bare en konstant!). Det forutsetter også at bare elektroner bidrar til varmeoverføring, ikke fononer. Men husk at denne loven ikke gjelder «som den er» for halvledere eller halvmetaller.
Også antar jeg at det ikke er nødvendig at en god leder av varme kan også være en god leder av elektrisitet fordi vibrasjonsenergi også kan være årsaken til det som i tilfellet med diamant.
Du gjettet riktig. Dette vil være rimelig for metaller, men ikke for sterkt dopede halvledere (gode termoelektriske materialer) eller isolatorer. Jo mer fononene har et ikke ubetydelig bidrag til varmeoverføringen, desto mindre er setningen som knytter $ \ kappa $ til $ \ sigma $ skal holde.
Kommentarer
- Takk for innspillet ditt. Jeg ville bare spørre at hvorfor legeringer som stål har varmeledningsevne ganske mindre enn det ' s tilsvarende metaller som jern?
- For stålsaken forventer jeg elektronene til å spre seg med gitterforstyrrelser på grunn av karbonatomer. Dette påvirker (negativt) både den elektriske og termiske ledningsevnen.
Svar
Nei, Grafitt er også en god varmeleder.
For å relatere elektrisk ledningsevne til varmeledningsevne, har vi Wiedemann-Franz lov (gjelder ved lave og høye temperaturer). I henhold til denne loven er de begge direkte relatert til en gitt temperatur.
Hvis vi strømmer en strøm gjennom grafitt, vil temperaturen bli høy og den vil bli oppvarmet til høy temperatur på kortere tid
Kommentarer
- Nei det ' er ikke. Selv om det på Google er få av svaret sier det er, men det ' er faktisk ikke (jeg leste det og læreren min fortalte det)
- Og hvis du fremdeles ikke er fornøyd, har jeg også andre eksempler for å demonstrere det.
- Når vi kobler grafitt til batteripolene blir det veldig varmt på kortere tid