מוליכות חום – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
שחזור לגרסה 24579640 מ־13:46, 2 בינואר 2019 מאת Crazy Ivan, לא אנציקלופדי
מאין תקציר עריכה
שורה 1:
'''מוליכות חום''' (ב[[אנגלית]]: '''Thermal conductivity''') היא תכונה של [[חומר]] להעביר חום, כאשר מעבר ה[[חום (פיזיקה)|חום]] הוא מעבר האנרגיה התרמית בחומר, מאנרגיה גבוהה לאנרגיה נמוכה.
 
בטבע [[אנרגיה תרמית|האנרגיה התרמית]] של חומר מסוים גדלה עם הטמפרטורה, באופן מדויק יותר לאטום ב[[טמפרטורה]] גבוהה יותר תהיה אנרגיה תרמית יותר גבוהה מאשר אטום בטמפרטורה נמוכה יותר.
 
שני מנגנונים עיקריים נוספים להעברת אנרגיית החום הם [[קרינה]] ו[[מעבר חום בהסעה|הסעה]].
 
== הגדרה ==
 
הולכת חום הוא תהליך שבו האנרגיה עוברת דרך מגע ישיר בין חומרים שונים או בתווך של החומר עצמו עקב הפרשי טמפרטורה כאשר זה נכון לכל [[מצב צבירה|מצב הצבירה]] .
 
שורה 12 ⟵ 11:
 
== תהליך הולכת החום ==
 
המבנה האטומי של המתכות הופך אותן מוליכות חום טובות.
 
לכל אטום ישנה ליבה יציבה של [[אלקטרונים]] המקיפים את גרעין האטום. האלקטרונים החיצוניים ביותר חופשיים יותר מן האלקטרונים הפנימיים של האטום, ולכן הם יכולים לנוע במהירות רבה יותר בין כלל האטומים של אותה מתכת.
 
כאשר מחממים את המתכת - האלקטרונים החופשיים נעים מהר יותר ומתנגשים באטומים אחרים בתדירות ובעוצמה רבה, וכך מועברת אנרגיית החום לכל חלקי המתכת.
 
בדרך זו מתבצעת גם מוליכות ה[[חשמל]] וגם מוליכות החום, ולכן המתכות נחשבות מוליכות טובות - הן של חשמל והן של חום.
שורה 23 ⟵ 21:
לעומת זאת, במוצקים אחרים שהם מוליכי חום גרועים, האלקטרונים קשורים לאטומים שלהם ואינם יכולים לנוע בחומר כולו, וכך אנרגיית החום מתפשטת באטיות.
 
הנוסחה לחישוב מוליכות החום היא:
 
:: <math>\kappa=\frac{\Delta Q}{\Delta t}\times\frac{1}{A}\times\frac{x}{\Delta T}</math>
שורה 38 ⟵ 36:
 
== מוליכים ומבודדים ==
 
רוב המתכות הן מוליכות חום טובות. מוליכותן של המתכות גבוהה פי 1000 ממוליכותם של מוצקים אחרים כמו [[בד]] [[שעם]] ו[[עץ]], וגדולה פי 10,000 ממוליכותם של הגזים.
 
שורה 61 ⟵ 58:
- אויר הוא מוליך גרוע - לכן החומרים הנקבובבים והשעירים גם הם מוליכים גרועים, בגלל האוויר הרב הכלוא בהם ומונע מן החום להתפשט בחומר . אם נפורר מתכת - תרד מוליכותה משום שהכנסנו אויר לתוך המתכת.
 
ה[[אל מתכות]] הם מוליכי חום גרועים או מבודדים. שעם, זכוכית, [[אזבסט]], עץ, צמר, פוליאותירן מוקצף, נוצות, צמר סלעים וקש הם מוליכי חום גרועים ולכן משמשים כחומרי בידוד.
 
- נוזלים וגזים הם מוליכי חום גרועים (יוצא דופן הוא גז ה[[מימן]]).
 
תכונות הולכת החום של מבודדים נמדדת על פי סולם ערכי U הנעים מ-0 ל-5. ככל שערך ה-U נמוך יותר, כך המבודד טוב יותר (ראה שימושים).
 
טבלת מוליכות חום ביחס ליהלום:
שורה 75 ⟵ 72:
| [[יהלום]] || 1000
|-
| [[כסף (יסוד)|כסף]] || 429
|-
| [[נחושת]] || 390
|-
| [[זהב]] || 317
|-
| [[אלומיניום]] || 220
|-
| [[ברזל]] || 80
|-
| [[קרח]] || 2
|-
| [[זכוכית]] || 1.1
|-
| [[עץ]] || 0.04 - 0.4
|-
| [[אוויר]] || 0.025
שורה 96 ⟵ 93:
 
== שימושים ==
 
משתמשים במתכות כדי ליצור כלים שתפקידם להוליך חום. את גופי הרדיאטור, ה[[מגהץ]] והסיר מייצרים ממתכות משום שתפקיד הכלים הללו להוליך חום. את ידיות האחיזה מייצרים מחומרים מבודדים כדי שידינו האוחזות לא יכוו מהחום.
 
שורה 115 ⟵ 111:
 
{{תרמודינמיקה}}
 
[[קטגוריה:תרמודינמיקה]]