soojusejuhtivusest

Soojusjuhtivus on füüsikaline omadus, mis kirjeldab materjali võimet edasi kanda soojust. See on oluline protsess soojusülekandes, kus soojusenergia liigub kõrgema temperatuuriga piirkonnast madalama temperatuuriga piirkonda. Materjali soojusjuhtivust mõjutavad mitmed tegurid, sealhulgas materjali koostis, struktuur ja temperatuur.

Tahketes ainetes toimub soojusjuhtivus peamiselt kahe mehhanismi kaudu: võre vibratsioonid (fononid) ja elektronide liikumine. Metallidel, kus on palju vabu elektrone, on tavaliselt kõrge soojusjuhtivus. Dielektrikutel ja isolaatoritel, millel vabu elektrone pole, toimub soojusjuhtivus peamiselt fononite kaudu, mis on madalam.

Soojusjuhtivust mõõdetakse tavaliselt soojusjuhtivuse koefitsiendi (k) abil, mille ühikuks on vatt per meeter kelvin (W/(m·K)). Kõrge soojusjuhtivusega materjalid, nagu vask ja alumiinium, juhivad soojust hästi ja neid kasutatakse soojusvahetites ja radiaatorites. Madala soojusjuhtivusega materjalid, nagu vahtpolüstüreen ja klaasvill, on head soojusisolaatorid ja neid kasutatakse hoonete isolatsiooniks.

Gaasides ja vedelikes on soojusjuhtivus madalam kui tahketes ainetes, sest molekulid on üksteisest kaugemal ja nende kokkupõrked, mis edasi annavad soojusenergiat, on harvemad. Konvektsioon ja kiirgus mängivad vedelikes ja gaasides sageli suuremat rolli soojusülekandes kui soojusjuhtivus. Soojusjuhtivus on fundamentaalne omadus, mis on oluline paljudes rakendustes alates inseneriteadusest kuni igapäevaste kodumasinate toimimiseni.