Parece que entre los conductores eléctricos existe una relación entre la capacidad de conducir el calor y la electricidad. Por ejemplo: el cobre es mejor que el aluminio para conducir tanto la electricidad como el calor, y la plata es aún mejor en ambos. ¿Se sabe la razón de esto? ¿Hay materiales que son buenos para conducir la electricidad, pero pésimos para conducir el calor?
Consulte http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conductivity En los metales, creo que generalmente tiene que ver con la movilidad de electrones de banda de valencia más alta, pero se vuelve más interesante en otros lugares.
En los metales, la conductividad térmica sigue aproximadamente a la conductividad eléctrica de acuerdo con la ley de Wiedemann-Franz, ya que los electrones de valencia que se mueven libremente transfieren no solo corriente eléctrica sino también energía térmica. Sin embargo, la correlación general entre la conductancia eléctrica y térmica no es válida para otros materiales, debido a la creciente importancia de los portadores de fonones para el calor en los no metales. Como se muestra en la siguiente tabla, la plata altamente conductora de electricidad es menos conductora térmicamente que el diamante, que es un aislante eléctrico.
Esto es cierto sólo para los metales. El diamante , por ejemplo, es apenas un semiconductor. Pero tiene una mejor conductividad térmica que cualquier metal .
Lo que une las dos conductividades es que ambas dependen de cuán transparente sea el material a los electrones que viajan alrededor de la energía de Fermi.
La conductividad térmica también tiene una contribución de las vibraciones de la red, pero para los metales domina la contribución de los electrones.
En una analogía, imagina dos depósitos de agua conectados por un canal. Los dos receptáculos y su altura corresponden a los conductores del conductor a diferentes potenciales y el ancho del canal en la superficie corresponde a la transmisión de electrones en la superficie de Fermi.
Cambiar la altura del agua en un depósito en relación con el otro creará un flujo neto de agua que depende linealmente del ancho del canal. Esta es la analogía del flujo de electrones a través del conductor.
La temperatura en esta imagen corresponde a la cantidad de olas en los receptáculos. Y qué tan rápido se mueve la energía de las olas en un receptor al otro receptor también depende en gran medida del ancho del canal.