Tepelná vodivost
Také: Vedení tepla, Tepelná konduktivita, λ (lambda)
Tepelná vodivost popisuje, jak dobře materiál přenáší tepelnou energii skrz sebe, a udává se ve wattech na metr a kelvin (W/(m·K)).
Líbí se vám, co vidíte a čtete?
Dáváme do toho celé srdce, aby preciousmetalprices.com bylo rychlé, přehledné a zdarma — žádné placené zdi, žádný nepořádek, jen spolehlivá fakta a živé ceny. Pokud vám to pomáhá, nejhezčím způsobem, jak poděkovat, je poslat to dál. Každé sdílení pomůže dalšímu investorovi nás objevit a udržuje projekt při životě. 💛
Líbí se vám, co vidíte a čtete?
Dáváme do toho celé srdce, aby preciousmetalprices.com bylo rychlé, přehledné a zdarma — žádné placené zdi, žádný nepořádek, jen spolehlivá fakta a živé ceny. Pokud vám to pomáhá, nejhezčím způsobem, jak poděkovat, je poslat to dál. Každé sdílení pomůže dalšímu investorovi nás objevit a udržuje projekt při životě. 💛
Tepelná vodivost (značka λ, jednotka W/(m·K)) je materiálová vlastnost udávající, jak rychle pevná látka, kapalina nebo plyn přenáší tepelnou energii z teplejší do chladnější zóny. Čím vyšší hodnota λ, tím efektivněji materiál vede teplo. Drahé kovy patří vůbec k nejlepším vodičům tepla – vlastnost, která je v průmyslu stejně žádaná, jako je relevantní při kalkulačce tavicí hodnoty u slitin.
Fyzikální pozadí
Přenos tepla v kovech probíhá převážně skrz volné elektrony, nikoli jen mřížkovými kmity (fonony). Proto jsou dobré elektrické vodiče zpravidla i dobrými vodiči tepla – tuto souvislost popisuje Wiedemannův-Franzův zákon:
λ / σ = L · T
Přitom σ je elektrická vodivost, T absolutní teplota (v kelvinech) a L Lorenzovo číslo (≈ 2,44 × 10⁻⁸ W·Ω/K²). Zákon platí pro čisté kovy při pokojové teplotě poměrně dobře.
Drahé kovy ve srovnání
Stříbro vede žebříček nejčistších kovů s 429 W/(m·K) a je tak vůbec nejlepším kovovým vodičem tepla. Měď následuje těsně za ním s 401 W/(m·K) – proto měď jako levnější alternativa dominuje v chladičích a výměnících tepla. Zlato dosahuje 318 W/(m·K) a používá se tam, kde má přednost odolnost proti korozi, například v letectví a kosmonautice nebo v mikroelektronice. Platina a palladium leží s asi 72 W/(m·K) zřetelně níže, boduje však jejich odolnost při vysokých teplotách.
| Kov | λ v W/(m·K) | Hlavní použití (tepelné) |
|---|---|---|
| Stříbro | 429 | Kontakty, pasta, pájení |
| Měď | 401 | Chladiče, výměníky tepla |
| Zlato | 318 | Mikročipy, kosmonautika |
| Platina | 72 | Termočlánky, vys. teploty |
| Palladium | 72 | Katalyzátory, elektrody |
Praktický význam
V elektronice určuje tepelná vodivost, jak účinně jsou chlazeny procesory a výkonové polovodiče. Tepelně vodivé pasty a spékané vrstvy obsahující stříbro platí za stav techniky u vysoce výkonných čipů. V oblasti šperků a slitin mění každý legující partner hodnotu λ: sterlingové stříbro (925) vede už znatelně hůř než ryzí stříbro, protože poruchy mřížky ruší pohyb elektronů.
Tepelná vodivost ovlivňuje také takzvaný test tání ledu u stříbra: čisté stříbro vede teplo tak dobře, že kostka ledu na stříbrném slitku roztaje zřetelně rychleji než na většině jiných kovů – jednoduchý test věrohodnosti pro domácí použití.
Krátce shrnuto
Stříbro je nejlepším kovovým vodičem tepla mezi známými prvky; měď a zlato následují s malým odstupem. Tato vlastnost činí z drahých kovů nepostradatelné materiály ve vysoce výkonné elektronice, kosmonautice a tepelné technice – daleko nad rámec jejich funkce jako investičního drahého kovu.