固體導熱

固體導熱，若在固體棒兩端維持一定溫差，熱能就會從棒的高溫端穩定地流向低溫端。

基本介紹

• 中文名：固體導熱
• 所屬學科：物理學

解釋

固體導熱性能用熱導率（又稱熱傳導係數）k（或λ）來表征，其單位為瓦/（米·開），熱導率的倒數稱為熱阻係數。固體有金屬、半導體和絕緣體之分，這三者的導熱方式各有特色。金屬是通過其體內電子氣運動與碰撞來傳送熱能的。因此，金屬的熱導率和電導率彼此關聯，它們的比值服從維德曼–夫蘭茲定律。

絕緣體中沒有電子氣，靠晶格原子振動形成的格波散射實現熱能傳遞。格波的能量與振幅平方成正比，最小單元是聲子。在固體棒熱端格波振幅大，聲子密度高；在冷端振幅小、聲子密度低。原子間由於有非線性相互作用，造成熱能以聲子形式從熱端流到冷端。銅和石英在0℃時的熱導率分別為385瓦/（米·開）和50瓦/（米·開）。半導體介於金屬和絕緣體之間，體內有密度較低的電子氣或空穴氣可以導熱，又可通過聲子傳遞熱能。