Dẫn nhiệt

Khái niệm Dẫn nhiện, hay là Tán xạ nhiệt hoặc là Dẫn mô tả trong Vật lý học sự xuất hiện của dòng nhiệt trong một môi trường liên tục (Chất rắn hoặc Chất lỏng tĩnh) do sự khác biệt nhiệt độ. Nhiệt luôn chảy theo định luật hai của Nhiệt động học từ chỗ ban đầu đến chỗ nhiệt độ thấp hơn. Theo Định luật bảo toàn năng lượng nhiệt sẽ không bị mất đi.

Đại lượng đo lường sự dẫn nhiệt trong một vật chất nhất định nào đó là Độ dẫn nhiệt.

Định luật Fourier

Die durch Wärmeleitung übertragene Wärmeleistung ${\dot {Q}}$ wird durch das Fouriersche Gesetz (1822) (nach Jean Baptiste Joseph Fourier) beschrieben, das für den vereinfachten Fall eines festen Körpers mit zwei parallelen Wandflächen lautet:

${\dot {Q}}={\frac {\lambda }{\delta }}A(T_{W_{1}}-T_{W_{2}})$

Hierbei stehen die einzelnen Formelzeichen für folgende Größen:

• $T_{W_{1}}$ die Temperatur der wärmeren Wandoberfläche
• $T_{W_{2}}$ die Temperatur der kälteren Wandoberfläche
• $A$ die Fläche, durch die die Wärme strömt,
• $\lambda$ der Wärmeleitkoeffizient, eine meist temperaturabhängige Stoffgröße, und
• $\delta$ die Dicke der Wand.

Die Wärmestromdichte ist nach dem Fourierschen Grundgesetz wie folgt definiert:

${\dot {q}}=-\lambda \cdot grad\ \vartheta$

Cơ chế

Vật rắn lưỡng cực điện

In dielektrischen Festkörpern (Isolatoren) geschieht die Wärmeleitung durch das Zusammenstoßen der Atome oder Moleküle. Dabei übertragen Moleküle mit kinetisch höherer Energie ihre Energie auf benachbarte Moleküle mit geringerer kinetischer Energie.

Vật rắn khả điện dẫn (dẫn điện)

In elektrisch leitfähigen Körpern wie Metallen tragen außerdem die freien Ladungsträger, in der Regel Elektronen, zur Wärmeleitung bei; gute elektrische Leiter übertragen die Wärme besser. So ist beispielsweise Kupfer ein sehr guter Wärmeleiter.

Chất lỏng và ga

Auch in Flüssigkeiten und Gasen wird die Wärmeleitung durch Stöße zwischen Teilchen dominiert, doch ist deren Bewegung stärker und es wirken auch andere Effekte (Durchmischung, Diffusion etc.) merklich. Die Wärmeleitung in Gasen hängt vom Druck ab. Leichte Atome bzw. Moleküle leiten besser als schwere. Im Gegensatz zur Konvektion bilden sich bei reiner Wärmediffusion in Flüssigkeiten und Gasen keine Wirbel.

Siêu lỏng

In Suprafluiden erfolgt der Wärmetransport nicht wie üblich durch Diffusion, sondern durch Temperatur-Pulse mit Wellencharakter. Dieser Effekt wird zweiter Schall genannt.

Xem thêm

• Dẫn điện
• Độ dẫn nhiệt