Boa condutividade elétrica implica boa condutividade térmica?

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Normalmente, os materiais que são bons condutores de eletricidade também são bons condutores de calor e vice-versa. Existem exceções notáveis?

zxc
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os elétrons livres que podem viajar entre átomos também servem para espalhar energia térmica. ... doitpoms.ac.uk/tlplib/thermal_electrical/images/… ........ tibtech.com/images/conductivite_materiaux.JPG ........... google.fr/… :
com.prehensible 14/05

Respostas:

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O óxido de berílio é um isolante elétrico muito bom, mas ao mesmo tempo o melhor condutor térmico não metálico (exceto diamante).

Então, para resumir. Em geral, boa condutividade térmica está correlacionada com boa condutividade elétrica, mas não é uma relação estrita.

Por exemplo, há a empírica lei Wiedemann-Franz para metais que indica que o rácio de condutividade térmica e condutividade eléctrica é proporcional à temperatura .kσT

kσ=c0T

A constante de proporcionalidade é . Mas, como o artigo wiki aponta, há exceções a esse relacionamento empírico.c0

MrYouMath
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Para metais, uma boa condutividade elétrica implica, de fato, uma boa condutividade térmica. Isso é conhecido pela lei Wiedemann – Franz, que fornece a razão entre a contribuição eletrônica da condutividade térmica ( ) e da condutividade elétrica ( ) e é proporcional à temperatura ( ).λσT

λσ=LT

Isso fornece a constante empírica conhecida como número de Lorenz.L

L=λσT=π23(λBe)2=2.44×108WΩK2

Como afirmado, esta lei se aplica aos metais. O diamante, por exemplo, é um excelente condutor térmico devido à sua estrutura, mas ao mesmo tempo possui uma resistência muito alta à corrente elétrica.

Valrog
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E, naturalmente, fica um pouco mais interessante quando se joga com semimetais :-). Com o que eu quero dizer complicado. Os elétrons são muito bons em transportar energia.
Carl Witthoft
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Como mencionado nas outras respostas, uma exceção mais notável é o diamante. O diamante é um excelente condutor térmico . A condutividade térmica do diamante natural é de cerca de 22 W / (cm · K), o que torna o diamante cinco vezes melhor que o cobre na condução de calor. Ao mesmo tempo, a resistividade elétrica da maioria dos diamantes é da ordem de 10E11 a 10E18 mm.

Eric Shain
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