מהי מוליכות תרמית:
מוליכות תרמית היא א רכוש פיזי של חומרים או גופים הקובע את היכולת להעביר חום בהולכה ישירה וללא חילופי חומרים.
לכל חומר מוליכות תרמית ספציפית המאפיינת את הובלת החום, אשר תמיד זורמת באופן ספונטני ומטמפרטורה גבוהה יותר לנמוכה יותר. לכן, חום מועבר מגוף אחד לגוף אחר שנמצא בטמפרטורה נמוכה יותר.
גופים מורכבים מאטומים ומולקולות, ולכן כאשר גוף אחד חם, האטומים והמולקולות שלו נעים במהירות ומעבירים את האנרגיה שלהם לגוף השני הפחות חם. זהו הובלת אנרגיה רציפה עד שהאובייקט מגיע לשיווי משקל תרמי.
כתוצאה מכך, הובלת חום מחומר או גוף אחד לאחר כוללת גם חילופי אנרגיה, במקרה זה נוצרת אנרגיה קינטית (אנרגיה שיש לגוף בהתאם לתנועתו).
עם זאת, ישנם גופים או חומרים שמוליכותם התרמית נמוכה ונוצר התכונה ההפוכה של מוליכות, שהיא התנגדות תרמית. כלומר, ככל שהמוליכות התרמית נמוכה יותר, כך בידוד החום גדול יותר, למשל, למתכות יש מוליכות חשמלית גבוהה יותר מאשר לגזים.
מוליכות חשמלית
מוליכות חשמלית היא היכולת של גופים או חומרים להעביר אנרגיה חשמלית מגוף אחד לאחר. להפך, מוליכות תרמית נושאת חום.
הובלת אנרגיית חום
נְהִיגָה: חום מועבר במגע. מתכות כמו אלומיניום או ברזל הן מוליכות חום מצוינות.
הולכת חום: חום מועבר על ידי מגע עם העברה של אותו חומר הפולט חום.
קְרִינָה: חום מועבר באמצעות גלים אלקטרומגנטיים, כגון חום המגיע לכדור הארץ באמצעות גלי שמש.
יחידת מדידה למוליכות תרמית
במערכת היחידות הבינלאומית, מוליכות תרמית נמדדת כדלקמן: W / (K.m) (וואט לקלווין ומטר), שווה ערך ל- J / (s.K.m) (ג'ול לשנייה, קלווין ומטר).
מוליכות תרמית מיוצגת על ידי האות היוונית λ (למדה). עם זאת, בארצות הברית היא מיוצגת על ידי האות k.
מוליכות תרמית בחומרים
מוליכות תרמית במתכות: מתכות הן מוליכות טובות של חום, בין הנפוצות ביותר הן אלומיניום, נחושת וברזל. חלק מהמתכות הן גם מוליכות תרמיות וחשמליות טובות.
לדוגמא, מחבת אלומיניום מונחת על המטבח המואר, כאשר היא באה במגע ישיר עם האש היא מתחממת במהירות ומאפשרת לבצע בישול של מעט אוכל.
מוליכות תרמית בנוזלים: נוזלים הם גם מוליכים טובים של חום, מכיוון שזרמי חיבור נוצרים בין מולקולות המים ובדרך זו המולקולות הקרות והחמות מתערבבות עד שכולן באותה טמפרטורה.
לדוגמא, כאשר מניחים כפית קרה בקערת מרק חם, הנוזל יחמם את כלי הכסף על סמך הטמפרטורה שלו.
מוליכות תרמית בחומרים אדיאבטיים: הם חומרים שתכונותיהם מתאפיינות במוליכים תרמיים ירודים. חומרים אלה כוללים צמר, עץ, נייר, פלסטיק, פיברגלס ופקק.
לדוגמא, עץ עובד כמבודד חום כאשר הוא מונח על ידית התבניות או הסירים, כדי למנוע צריבת הידיים כשאתה אוחז בחפצים החמים האלה.
כמו כן, נעשה שימוש בחלק מחומרים אלה בייצור בתים במטרה לשמור על טמפרטורות פנימיות ולמנוע את שינוים במהירות. בעונת החורף מבודדים אלו שומרים על טמפרטורות פנימיות בבית.
