1. Électrons libres:
* métaux: Les métaux sont d'excellents conducteurs de chaleur car ils ont une «mer» d'électrons libres qui peuvent facilement se déplacer dans le matériau. Lorsqu'une extrémité d'un objet métallique est chauffée, ces électrons libres absorbent l'énergie thermique et vibrent plus rapidement. Cette vibration accrue est ensuite transmise aux électrons voisins par des collisions, transférant efficacement l'énergie thermique dans tout le métal.
2. Vibrations de réseau (phonons):
* tous les matériaux, y compris les non-métaux: Tous les matériaux, même les non-métaux, ont des atomes disposés dans une structure de réseau. Lorsqu'une extrémité du matériau est chauffée, les atomes à cette fin commencent à vibrer plus vigoureusement. Ces vibrations voyagent à travers la structure du réseau sous forme d'ondes connues sous le nom de phonons. L'efficacité de cette propagation des phonons dépend de la structure du matériau et de la résistance des liaisons entre les atomes.
Facteurs affectant la conductivité thermique:
* Structure cristalline: Les matériaux avec une structure cristalline ordinaire et ordonnée (comme les métaux) ont tendance à être de meilleurs conducteurs que les matériaux avec une structure désordonnée (comme le verre).
* liaison: Les matériaux avec de fortes liaisons covalentes ou métalliques ont une meilleure conductivité thermique.
* Température: La conductivité thermique diminue généralement avec l'augmentation de la température.
* impuretés: Les impuretés peuvent perturber la structure du réseau et réduire la conductivité thermique.
Exemples:
* bons conducteurs: Cuivre, argent, aluminium, or, diamant
* Mauvais conducteurs (isolateurs): Bois, plastique, caoutchouc, air
En résumé, de bons conducteurs de chaleur ont de nombreux électrons libres qui peuvent facilement transporter l'énergie, et leurs atomes sont organisés d'une manière qui facilite la propagation des vibrations du réseau (phonons).
