warum leitet Metall wärme besser als kunstoff?
6 Antworten
Die Unterschiede im inneren Aufbau könnten kaum grösser sein. Die Polymerketten sind im Kunststoff mehr oder weniger regellos verteilt, während die Kristallite in Metallen einen regelmässigen Gitteraufbau aufweisen.
Zwischen den einzelnen Polymerketten sind nur relativ schwache Bindungen vorhanden, was die Wärmeleitfähigkeit erschwert. Zudem bestehen Kunststoffe aus verschiedenen Atomen, während Metalle in der Regel aus einem dominierenden Atomtyp bestehen; Fremdatome sind vorhanden, sind jedoch in der Minderheit.
Auch bei Metallen hängt die Wärmeleitfähigkeit stark vom Reinheitsgrad ab, reine Metalle sind stets besser. Bei Stahl kann von reinem Metall sowieso nicht gesprochen werden, weil durch Perlitanteile aufgrund des vorhandenen Kohlenstoff-Karbids die Leitfähigkeit beeinträchtigt wird.
Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitung#Elektrisch_leitf%C3%A4hige_Festk%C3%B6rper
Auszug: In elektrisch leitfähigen Körpern wie zum Beispiel Metallen können die Elektronen auch Wärme transportieren und somit zur Wärmeleitung beitragen. In Metallen überwiegt sogar die Wärmeleitung durch die Elektronen.
Wenn man sich darüber im klaren ist, was Wärme in der Physik ist, ist das ganz einfach. Wärme ist genau genommen ein mehr oder weniger starkes Schwingen der Atome. In Metallen sind die Atome relativ einfach aufgebaut und in einer Gitterstruktur angeordnet. Wärmt man da zB an einem Ende an, übertragen die Atome die Schwingungen an ihre "Nachbarn"
Kunststoffe dagegen bestehen aus recht langen Molekülketten, die miteinamder verschlungen und "verknotet" sind. Moleküle aus C, H2, Cl, Fl,..... Da funktioniert das nicht so mit der Übertragung der Schwingungen zum "Nachbarn...
höhere wärmeleitzahl. warum er eine höhere wärmeleitzahl hat darüber lässt sich nur spekulieren
Wenn du was wissen willst, lies doch einfach die Antworten!
Wenn nicht ständig Leute Mist schrieben, wären die richtigen Antworten leicht zu erkennen.
Völlig richtig! Aber der Griff aus nichtrostendem Edelstahl an Deinem teuren Kochtopf leitet extrem schlecht die Wärme, erkennbar daran dass Du Dich nicht verbrennst wenn Du das kochend heisse Nudelwasser abgiesst. Es hängt also auch extrem vom Gefügezustand ab, und der ist bei diesem nichtrostenden Stahl bei Raumtemperatur austenitisch (kubisch-flächenzentriert), während normale Stähle erst in rotglühendem Zustand in die austenitische Phase übergehen:
"darüber lässt sich nur spekulieren"
Solche Antworten liebe ich ja.
Nein, darüber muss man nicht spekulieren, das ist erforscht. Metalle haben eine hohe Ordnungsstruktur der Atome und somit eine hohe Wärmeleitfähigkeit, Kunststoffe eine niedrige. Das ist der Grund, warum du dir am Plastikgriff des heißen Topfes oder Waffeleisens nicht die Pfoten verbrennst.