Was passiert wenn Wärme geleitet wird mit den atomen, warum leiten Metalle besser als andere werkstoffe?
Eine Möglichst genaue Beschreibung wäre wirklich super, leider habe ich nicht wirklich gute resourcen dazu gefunden im Netz
3 Antworten
Es gibt grunsätzlich zwei Mechanismen, wie Wärme innerhalb eines Stoffes auf Teilchenebene weitergegeben wird.
1) Die Teilchen (Atome, Meolkeüle, Mikrokristalle) schwingen stärker, wenn sie erwärmt werden. Diese Schwingungen geben sie direkt an ihre Nachbarn durch die Kräfte, die zwischen den Teilchen wirken, weiter. Das ist quasi eine Übertragung des Impulses, die da stattfindet. Sie stoßen sich gegenseitig an.
2) Bei Metallen kommt zusätzlich die Übertragung der Energie durch die freien Leitungselektronen dazu, die durch das Kristallgitter flitzen. Deshalb haben Metalle mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit auch eine gute Wärmeleitfähigkeit.
weil sie die Wärme nur über schmale Gänge Abtransportieren können?
Ganz genau. Das ist schön formuliert und trifft den Nagel auf den Kopf. Die eingeschlossene Luft ist ein sehr schlechter Wärmeleiter und der wirksame Querschnitt des festen Materials, das besser Wärme leitet, ist durch die schmalen "Gänge" sehr gering.
Und wie ist das mit der Leitfähigkeit von Materialien? Was bestimmt wie gut ein Material Hitze leitet oder isoliert?
Und wie ist das mit der Schmelztemperatur, warum haben alle Materialien unterschiedliche Schmelztemperaturen?
Und wie ist das mit der Leitfähigkeit von Materialien? Was bestimmt wie gut ein Material Hitze leitet oder isoliert?
Das hängt zunächst damit zusammen, wie gut die Schwingungsenergie der einzelnen Atome (Festkörper und Flüssigkeiten) sowie die kinetische Energie (Gase) von einem Atom zum anderen übertragen werden kann. Dabei spielen mehrere Faktoren eine Rolle. Als Faustformel kann man angeben, dass je höher die Dichte ist, umso besser Wärme geleitet werden kann.
Bei elektrischen Leitern kommt ein weiterer Effekt dazu. Da können die freien Elektronen ebenfalls Energie übertragen. Durch diesen zusätzlichen Effekt leiten elektrische Leiter, also insbesondere Metallle, besonders gut Wärme. Hier gilt die Faustformel: je besser die elektrische Leitfähigkeit ist, umso besser wird auch Wärme geleitet.
Und wie ist das mit der Schmelztemperatur, warum haben alle Materialien unterschiedliche Schmelztemperaturen?
Das hängt von den Bindekräften zwischen den Atomen/Molekülen ab. Je höher diese Kräfte sind, umso höher muss die Temperatur sein, um sie aufzubrechen.
Und wie ist das mit den Eigenschaften von materialien selbst, weißt du zufällig wie genau zum Beispiel bestimmte Legierungen bestimmte Eigenschaften hervorrufen? Warum kann man zum Beispiel legierte Metalle schon bei niedrigeren Schmelzpunkten schmelzen als wenn sie ein einheitliches Atomgemisch wären?
Da kann ich dir leider nicht weiterhellfen. Werkstoffkunde mochte ich noch nie.
Schade drum, ich hätte am liebsten nix anderes gelernt als das..
es hängt alles zusammen in gewisser Weise.
Temperaturen, Kräfte die von Werkstoffen ausgehen und die sie beeinflussen, Eigenschaften, Farben und Formen... Will man eine sache WIRKLICH verstehen muss man immer woanders anknüpfen und das mag ich wirklich sehr, mir mangelts nur leider am Mentor und guten Quellen zum selbst beibringen
Aber du warst bereits eine riesen Hilfe, vielen dank dafür :)
Schade drum, ich hätte am liebsten nix anderes gelernt als das..
Zum Glück sind die Geschmäcker verschieden, sonst würden alle dasselbe machen.
Hellu :)
Ich habe keine 100-prozentig genaue Antwort aber ich hoffe das ich es ein bisschen erklären kann.
Also Metall leitet zum Beispiel besser als Holz, wegen den sogenannten freien Elektronen die unter anderem für die Wärmeleitung verantwortlich sind. Holz hingegen hat keine freie Elektronen.
allerdings wird hier alles nochmal besser erklärt
Hoffe ich konnte dir helfen
schönen Tag noch und Liebe Grüße :D
Naja also meine Antwort wurde wenig bis kaum erklärt aber Mai labs videos guckt man trotzdem gern, den Kanal kannte ich noch garnicht und jetzt bin ich schon beim 6 Video das ich durchgeguckt hab
Schon gut dafür lern ich jetzt so ziemlich alles andere auf dem kanal
Alsoo, ich keine Expertise, aber die Atome schütteln sich und behindern Protonen auf ihrem Wege.
Und welche andere Werkstoffe meinst du?
Und warum sind poröse Objekte dann bessere isolierer, weil sie die Wärme nur über schmale Gänge Abtransportieren können?