열전도

또 금속의 열전도도와 전기전도도 사이에는 비례관계가 있으며, 동일 온도에서의 양쪽의 비는 금속의 종류에 관계없이 일정한 값을 가지고 있다는 사실이 1853년에 G.H.비데만과 R.프란츠에 의해 발견되어, 이것을 비데만-프란츠의 법칙이라고 한다.

【열전도의 메커니즘】 금속 내에서의 열전도는 금속 내부에서 자유롭게 운동할 수 있는 자유전자가 존재하는데, 그것이 고온부에서 저온부로 열을 운동에너지의 형태로 운반하기 때문에 일어난다. 이 때문에 금속의 열전도도는 높고, 열전도도와 전기전도도 사이의 상관관계가 나타나며, 온도가 높아지면 열전도도가 어느 정도 낮아지는 것은 자유전자의 운동이 결정격자의 열진동에 의해 방해를 받기 때문이라고 생각된다. 한편 같은 자유전자를 가지지 않는 유전체(절연체 - 정전기장을 가할 때 전기편극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질)에서는 열에 의해 그 일부에 발생된 원자‧분자의 진동이 일종의 파동성(波動性)을 가져서 물질 내부로 퍼져나가, 그것이 표면에서 반사되어 정상파를 만들며, 정상파 전체의 에너지가 균일하게 내부에너지를 높이는 메커니즘에 의해 열을 전달한다. 이 파동의 …(생략)