lämmönjohtumisena

Lämmönjohtuminen on yksi lämmönsiirtymisen perusmekanismeista, jossa lämpöenergia siirtyy aineen tai kappaleen sisällä sen paikallisesti korkeamman lämpötilan alueelta matalamman lämpötilan alueelle. Tämä tapahtuu aineen hiukkasten (atomien, molekyylien tai vapaiden elektronien) värähtelyjen ja törmäilyjen välityksellä. Kiinteissä aineissa lämmönjohtuminen tapahtuu pääasiassa hila-värähtelyjen kautta, kun taas metalleissa vapaat elektronit ovat merkittävässä roolissa. Nesteissä ja kaasuissa lämmönjohtuminen on yleensä hitaampaa kuin kiinteissä aineissa, ja siihen vaikuttavat hiukkasten törmäilyt ja konvektio, joka on toinen lämmönsiirtomekanismi.

Lämmönjohtumisen tehokkuutta kuvataan aineen lämmönjohtavuudella, joka on aineominaisuus. Korkean lämmönjohtavuuden omaavat materiaalit, kuten metallit, ovat hyviä lämmönjohteita ja siirtävät lämpöä tehokkaasti. Matalan lämmönjohtavuuden omaavat materiaalit, kuten eristeet (esimerkiksi styroksi tai lasivilla), ovat huonoja lämmönjohteita ja vastustavat lämmönsiirtoa. Lämmönjohtumista kuvataan Fourieirin lailla, joka osoittaa, että lämpövuon tiheys on verrannollinen lämpötilagradienttiin. Yksinkertaistettuna, mitä suurempi lämpötilaero ja mitä parempi materiaalin lämmönjohtavuus, sitä nopeammin lämpö siirtyy. Ilmiötä käytetään monissa sovelluksissa, kuten lämmönvaihtimissa, rakennuseristyksessä ja elektroniikan jäähdytyksessä.