Varmekonduktivitet

Varmekonduktivitet er et materials evne til å lede varme. Den beskriver hvor effektivt varmeenergi overføres gjennom et materiale som følge av temperaturforskjeller. Begrepet brukes ofte i fysikk og ingeniørvitenskap for å kvantifisere varmeledningsegenskapene til faste stoffer, væsker og gasser.

Måleenheten for varmekonduktivitet i SI-systemet er watt per meter per kelvin (W/(m·K)). Et materiale med høy varmekonduktivitet, som metaller, leder varme raskt. Omvendt har materialer med lav varmekonduktivitet, som isolasjonsmaterialer, en tendens til å motstå varmeoverføring.

Varmeledning skjer hovedsakelig gjennom to mekanismer: vibrasjoner av atomgitteret (fononer) og bevegelse av frie elektroner. I metaller bidrar begge mekanismene, mens i isolatorer er fononer den primære bidragsyteren. Varmekonduktiviteten til et materiale kan påvirkes av faktorer som temperatur, trykk og materialets mikrostruktur.

Forståelse av varmekonduktivitet er avgjørende i mange anvendelser, for eksempel design av varmevekslere, isolasjon i bygninger og termisk styring av elektroniske komponenter. Materialer med høy konduktivitet brukes der effektiv varmeoverføring er ønskelig, mens materialer med lav konduktivitet brukes for å minimere varmetap eller -gevinst.