Dlaczego metale są tak dobrymi przewodnikami ciepła?

Dlaczego metale są tak dobrymi przewodnikami ciepła?

Metale dobrze przewodzą ciepło z dwóch powodów: jony metali są bardzo blisko siebie w swojej sieci molekularnej, a elektrony dryfują przez energię kinetyczną metalu wokół siatki. Rezultatem jest szybkie podniesienie cząstki ruch wyrażany za pomocą energii cieplnej. Ta konduktywność jest jednym z powodów, dla których rzadko widuje się metalowe wyposażenie placów zabaw - chociaż zjeżdżalnie idą o wiele szybciej niż plastikowe, siedząc na zjeżdżalni w upalne letnie popołudnie często są dość bolesne.

W strukturze metalicznej jony dodatnie znajdują się blisko siebie w układzie geometrycznym, który jest symetryczny. Podczas gdy jony utrzymują swoje pozycje w sieci, ich wibracja jest stała. Ogrzewanie metalu powoduje, że te jony wibrują z jeszcze większą energią. Jony uderzają w inne jony, dzięki czemu ich wibracje również przyspieszają. Przekazywanie energii w ten sposób jest sposobem, w jaki działa się energia przewodząca, a część energii jest uwalniana w postaci ciepła.

Na gorącym końcu kawałka metalu elektrony przyspieszają ruch, zyskując energię kinetyczną z drgań jonów, które zderzają się z nimi. Niektórzy ześlizgują się z gorąca, biegnąc w jony. Kolizja kosztuje ich część energii kinetycznej, ale rozprzestrzeniająca się energia wibracji wciąż kończy się przewodzeniem ciepła.