Dẫn nhiệt

Dẫn nhiệt là truyền từ vùng nhiệt độ cao sang vùng nhiệt độ thấp trong một vật hoặc giữa các vật tiếp xúc. Năng lượng truyền đi mà không cần khối vật chất chuyển từ vùng này sang vùng kia.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Dòng điện, điện trở và suất điện độngVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Trong cơ chế dẫn nhiệt, các nguyên tử ở vùng nóng truyền một phần cho các nguyên tử lân cận. Trong kim loại, còn mang năng lượng từ vùng nóng đến vùng lạnh. Cơ chế electron giúp giải thích vì sao nhiều kim loại vừa dẫn nhiệt tốt vừa dẫn điện tốt.

Với thanh đồng nhất dài L, tiết diện A, hai đầu giữ ở nhiệt độ T_H và T_C với T_H > T_C, và mặt bên được cách nhiệt:

$$\begin{array}{rl}H& =\frac{dQ}{dt},\\ H& =\frac{kA(T_H-T_C)}{L}.\end{array}$$

H là tốc độ truyền nhiệt, đo bằng watt. k là độ dẫn nhiệt của vật liệu, có đơn vị W/(m·K). Q ở đây là nhiệt lượng, khác Q trong các bài điện học.

Nếu nhiệt độ biến thiên không đều theo tọa độ x dọc thanh:

$$H=-kA\frac{dT}{dx}.$$

Dấu âm cho hướng truyền nhiệt về phía nhiệt độ giảm. Dẫn nhiệt khác đối lưu, vốn có sự chuyển động của khối vật chất, và khác bức xạ, vốn truyền bằng mà không cần môi trường vật chất.

Ví dụ

Thanh đồng và gỗ cùng ở 20°C có thể cho cảm giác khác nhau. Đồng dẫn nhiệt từ tay đi nhanh hơn nên cho cảm giác lạnh hơn, dù hai vật có cùng nhiệt độ.

Khi nào cần dùng?

Hiểu liên hệ giữa chuyển động electron, tính dẫn nhiệt và tính dẫn điện của kim loại.

Câu hỏi ôn lại

nhiệt tốt có nhất thiết nóng hơn vật dẫn nhiệt kém không?

Xem đáp án

Không. Độ dẫn nhiệt mô tả tốc độ truyền trong một chênh lệch nhiệt độ, không tự xác định nhiệt độ của vật.

Thuật ngữ liên quan

• Nhiệt độ tuyệt đối
• Nội năng
• Công & năng lượng
• Điện trở suất

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, ấn bản 15, mục 17.7, trang 561–562.