hmérsékletfügg

A hőmérsékletfüggés olyan jelenség, hogy egy fizikai, kémiai vagy biológiai tulajdonság értéke a hőmérséklettől függ. Gyakran lineáris közelítéssel írható le: P(T) ≈ P0 [1 + α (T − T0)], ahol α a hőmérsékletfüggési tényező. Bizonyos folyamatoknál azonban exponenciális vagy más nemlineáris modellek írják le a változást, például Arrhenius-törvény szerint k = A exp(−Ea/(RT)) a reakciósebességre utalva. A hőmérséklet továbbá hat a anyagok szerkezetére, az energia sávokra és a részecskék mozgására is.

Kiterjedt példák vannak a különböző területeken. Fémeknél az elektromos ellenállás általában nő a hőmérséklettel (R ≈ R0 [1 + α (T − T0)], α tipikusan 0,003–0,006 K−1 a szobahőmérsékleten). Félvezetőknél a hőmérséklet jelentősen befolyásolja a vezetőképességet és az intrinszik töltéssel járó vezetést; az intrinsic carrier concentration növekszik, miközben a sávszélek energiaértékei módosulnak. Kémiai reakcióknál a hőmérséklet növekedése gyorsítja a reakciókat, jellemzően exponenciálisan a Ea aktivációs energia függvényében. Biológiában a Q10-érték használatos az észlelt reakciósebesség megduplázódására vagy megháromszorozódására 10 °C-kal történő emelkedés esetén.

Mérnöki alkalmazások közé tartozik a hőmérséklet-szabályozás és a termoszenzorok, például termisztorok tervezése, ahol a hőmérsékletfüggés alapvető szempont. A hőmérsékletfüggés megértése nélkülözhetetlen a pontos modelláláshoz és az eszközök megbízható működtetéséhez.