soojusjuhtivusest

Soojusjuhtivus (inglise keeles thermal conductivity) on aine või materjali omadus juhtida soojust, mis tekib temperatuurierinevuse tõttu. Seda tähistatakse tavaliselt sümboliga k või λ ning mõõtühik on W/(m·K). Suurem soojusjuhtivus tähendab, et materjal juhib soojust tõhusamalt.

Fourier'i seadus kirjeldab soojustoimet ja temperatuuri gradienti seost: q = −k ∇T. Siin q on soojusvoog (W/m²), ∇T on temperatuurigradient (K/m) ning k (või λ) on soojusjuhtivus. Seadus näitab, et soojusvoog on proportsionaalne jaotisega temperatuurikeerise vastu ning suunatud aluspinnast kõrgema temperatuuriga piirkonna suunas.

Soojusjuhtivus sõltub materjali temperatuurist, kristallstruktuurist, defektidest ja koostisest. Metallidel annab olulise osa soojusjuhtivusest vabade elektronide liikumine; kogenute dielektrikumide ja pooljuhte puhul domineerib võnksiooni (foononide) kaasosalus. Anisotroopsetes materjalides võib k olla suunast sõltuv. Lisaks mõjutavad soojusjuhtivust puhtus, kristallvõre häired ja faasis muutused.

Mõõtmine ja rakendused: soojusjuhtivust mõõdetakse nii. stabiilsetel meetoditel (nt guarded hot plate, heat flow meter) kui ka ajutistel meetoditel (hot-wire, laser flash). Tööstuses ja arhitektuuris juhib see soojusisolatsiooni ning energiatõhusust, elektronika jahutus- ja termoregulatsioonisüsteeme ning materjalide koostamist ja valikut.