האם יש קורולציה בין מוליכות חום ומול' חשמלית?

[חייםאבג]

האם יש קורולציה בין מוליכות חום ומול' חשמלית?

תודה לעונים.

 

[deathcaster]

תגובה

בהחלט כן, מוליכות היא תכונה שתלויה בטמפרטורת החומר שמוליכותו נבדקת, לא בכדי המושג "סופר מוליך" או "מוליך על" מתייחס למתכות שמקררים אותן לטמפרטורה שקרובה ל-0 מעלות קלווין (האפס המוחלט) חום הוא פונקציה של תנועת מולקולות מוליכות (במוצק) היא פונקציה של תנועת אלקטרונים בצורה מסודרת ככל שהחומר (אני עושה כאן הכללה גסה ומתייחס רק למוצקים מוליכים) יהיה מוליך חום טוב יותר כך המולקולות שלו ינועו מהר יותר באופן שישבש את תנועת האלקטרונים וכך יוריד את המוליכות החשמלית שלו. זה הסבר מפושט מאוד, ההסםבר הפיזיקלי המדוייק קצת מסובך יותר.

 

[מילטון גון]

יש לך מקור לדבריך?

כי עד כמה שידוע לי מה שכתבת חסר בסיס לחלוטין (והניסוח שלי עדין למדי). אולי התכוונת שבטמפרטורה גבוהה יותר המוליכות החשמלית יורדת, אבל כיוון שמוליכות החום והמוליכות החשמלית קשורות לתופעות שונות לחלוטין, קשה לי לחשוב על שום סיבה שיהיה קשר ביניהן.

 

[deathcaster]

תגובה

ראשית, אינני פיזיקאי ולכן אני אשמח אם תתקן אותי אך המוליכות החשמלית (של מוצק) נקבעת ע"פ מס' דברים: 1. אורך המוליך 2. שטח החתך 3. מוליכות סגולית מוליכות סגולית היא קבוע פזיקאלי המשתנה בהתאם לטמפרטורות המוליך בצורה ליניארית בקשר הפוך. סליחה שאני מביא סימוכין כמו ויקיפדיה, אך משוואות כגון דבי-פרמי או סטטינהארט-הארט מתארות את הקשר בין מוליכות סגולית חשמלית ובין טמפרטורה: http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity#Temperature_dependence וכידוע, טמפרטורה היא פונקציה של תנועת מולקולות/ אטומים. אז מה מדבריי לא נכון? אני אשמח אם תתקן

 

[מילטון גון]

כשמדברים על מוליכות של חומר

בשונה ממוליכות של עצם, מתכוונים רק למוליכות הסגולית, גם בהקשר של חום וגם בהקשר של חשמל. המוליכות הסגולית בטמפרטורת החדר היא קבוע השונה עבור כל חומר, וכמו שאני הבנתי אותו - הוא שאל האם קיימת קורלציה כלשהי בין ערך הקבוע של מוליכות החום הסגולית לזו של מוליכות החשמל הסגולית (ולא בין המוליכות החשמלית הסגולית לבין הטמפ' בפועל), ובהקשר זה התשובה שלך לא רלוונטית ואף מטעה. מוליכות חשמלית (לפחות במתכות, שהן המוליכים המקובלים) היא פונקציה של אלקטרונים חופשיים בחומר, ואילו מוליכות חום היא בכלל פונקציה של מבנה האטומים בחומר. למרות זאת בזכותך הגעתי לערך הבא בויקי - http://en.wikipedia.org/wiki/Wiedemann-Franz_law שלימד אותי שבגלל החוק הזה קיים מתאם חלקי בין הערכים הנ"ל במתכות, בגלל שהאלקטרונים הופשיים עצמם מסוגלים להעביר חום (בפועל כמובן הם מעבירים מהירות=אנרגייה), אבל זה נכון באופן כללי מאד עבור מתכות מסויימות בלבד.

 

[deathcaster]

תגובה

ולמתאם הזה התכוונתי... קח בחשבון שלא נגעתי בפיזיקה כמה שנים טובות

ושים לב שהתייחסתי רק למוליכים מוצקים (בעיקר מתכות) אם אינני טועה חוק ווידרמן פרנץ (לא נכנסתי לערך) מייחס גם לפולימרים אטומריים מוליכים מסוימים שיש להם מבנה שריג דומה לזה של מתכת.

 

[מילטון גון]

משפט הפתיחה שלך היה

"...מוליכות היא תכונה שתלויה בטמפרטורת החומר שמוליכותו נבדקת...", וכל שאר ההודעה המשיכה באותו הכיוון, שהוא כמובן לא רלוונטי לשאלה. העיקר שעכשיו כוונתך ברורה לכולם. לגבי הולכה - כמעט כל חומר מוצק מוליך במידה מסויימת, ולכולם יש מקדם מוליכות חשמלית. מתכות מכונות מוליכים כי יכולת ההולכה שלהם טובה במיוחד, אבל בהחלט אינן מהוות את החומרים המוצקים היחידים שהמוליכות שלהם גדולה מ-0.

 

[deathcaster]

ממממ

כן ידוע שכל חומר מוצק מוליך במידה מסויימת, רשמתי זאת רק בגלל שרשמת שהמשוואה הנ"ל מתייחסת למתכות. יאללה סגרנו את הדיון

קורסי התרמודינמיקה מאחוריי

 

[uzi2]

זה כבר ניסוח יותר טוב

מוליכות החום הסגולית קשורה רק בעקיפין למוליכות החשמלית הסגולית וכפי שצויין רק במקרים מסויימים, טמפרטורה, לעומת זאת קשורה הרבה יותר חזק למוליכות חשמלית סגולית, אבל כמובן שגוף יכול להיות בטמפרטורה גבוהה או נמוכה, גם אם מוליכות החום הסגולית שלו גבוהה וגם אם היא נמוכה.