Hmérsékletfüggés

Hőmérsékletfüggés (a helyes magyar kifejezés: hőmérsékletfüggés) olyan jelenség, amely szerint egy fizikai mennyiség értéke vagy állapota a rendszer hőmérsékletétől függ. A függés lehet egyszerű vagy összetett, és különböző anyagokra, folyamatokra és mérnöki alkalmazásokra jellemző.

Gyakori példák és formális leírások szerint a kémiai reakciók sebessége gyakran exponenciálisan nő a hőmérséklettel, amit az Arrhenius-egyenlet ír le: k = A exp(-Ea/(RT)). A fémek ellenállása is általában növekszik a hőmérséklettel, mert a hőmérséklet emelkedése megnöveli a szálrészecskék termikus rezgését, és így a vezetési sérüléseket. Félvezetőknél a töltéshordozók koncentrációja és mobilitása erősen függ a hőmérséklettől, és Intrinsic félvezetők esetében n_i ∝ T^{3/2} exp(-Eg/(2kT)).

A természettudományos szempontból a hőmérsékletfüggés más példákat is tartalmaz: a specifikus hőkapacitás C(T) általában alacsony hőmérsékleten a Debye-modell szerint T^3-ként nő, míg magas hőmérsékleten közelít a Dulong-Petit érték felé. A sávszélesség és a sávminőség általában csökkenés felé mozog a hőmérséklet emelésével a szilárd anyagokban, így a fény- és optikai tulajdonságok is interferálnak a hőmérséklettel. Emellett az anyagok optikai törési mutatója és refraktív indexe is változhat a hőmérséklettel.

A hőmérsékletfüggés méréséhez pontos hőmérséklet-ellenőrzés és kalibráció szükséges. Ismerete alapvető a mérnöki tervezésben, anyagkutatásban, elektronikai eszközök működésének előrejelzésében és különösen a hűtést vagy melegítést igénylő rendszerek optimalizálásában.