Warum Leiten Metalle wärme? - Elektronengasmodell

Von: , Frage gestellt am So, 17. Mai 2009

Hey

habe mal wieder eine frage ...

ich verstehe nicht, warum metalle die wärme leiten können und was die wärme leitung mit der stromleitung zu tun hat ...

bei wikipedia etc. finde ich meistens nur irgendwelche phisikalischen formeln, die mir aber leider nichts bringen.

ich muss wissen, wie es im atomgitter ausschaut ...

über einen link oder eine erklärung wäre ich sehr dankbar!!

habe mich außerdem noch gefragt, warum metalle eigentlich schmelzen wenn sie stark erhizt werden aber diese frage ist eher nebensächlich!

gruß orakel

9 Antworten zu dieser Frage

Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich

Re: Warum Leiten Metalle wärme? - Elektronengasmod

Hakko orakel,

Neben der Anordnung der Atome der Metalle ( Aufbau und Dichte der
Gitterstruktur ) könnte der Aufbau der Bestandteile der Atome weiteren
Aufschluss zu Deinen Fragen geben.

Fütter Deine Anfrage bei " Wiki " mal mit dem Stichwort
" Periodensystem der Elemente "

Dann wirst Du schon mal gravierende Unterschiede zwischen den einzelnen
Elementen...von Gasen ...über...bis zu Metallen sehen.
Dann kannst Du nachvollziehen, warum Metalle so gut Wärme leiten, oder
auch so eine gute Leitfähigkeit des elektrischen Stromes besitzen.

Wenn " Wiki " das nicht kennt...Stichwort anders definieren, oder allgemein die vorhandenen Suchmaschienen damit füttern.

Man weiss doch, wonach man sucht...Schlagworte zum Thema helfen immer.

Mfg

nutzlos
Antwort von nach 12 Stunden 0 hilfreich

Re: Warum Leiten Metalle wärme? - Elektronengasmod

Hallo ich verstehe nicht, warum metalle die wärme leiten können und
was die wärme leitung mit der stromleitung zu tun hat ...
Stichwort Wiedemann-Franz'sches Gesetz
Das besagt dass elektrische und Wärmeleitfähigkeit bei Metallen miteinander gekoppelt sind.

http://de.wikipedia.org/wiki/Wiedemann-Franz_Gesetz habe mich außerdem noch gefragt, warum metalle eigentlich
schmelzen wenn sie stark erhizt werden aber diese frage ist
eher nebensächlich!
Nicht nur Metalle schmelzen bei höherer Temperatur.
Sondern eigentlich alles, solange es sich nicht vorher zersetzt.

Gruss

Ratz
Antwort von nach 17 Stunden 0 hilfreich

Re: Warum Leiten Metalle wärme? - Elektronengasmod

Bei der Wärmeleitung vollzieht sich der Energietransport durch Wechselwirkung zwischen Atomen oder Molekülen, die aber selbst nicht transportiert werden. Wird beispielsweise ein fester Stab an einem Ende erwärmt, dann schwingen die Atome hier stärker, also mit höherer Energie als die Atome am kalten Ende. Durch Stöße mit den jeweils benachbarten Atomen wird die Wärmeenergie allmählich durch den Stab geleitet, wobei jedes Atom an seinem Platz bleibt. Die Metalle leiten die Wärme sehr gut, weil die freien Elektronen in ihnen während ihrer Bewegung ständig mit den Atomen zusammenstoßen, deren thermische Energieaufnehmen, dadurch ihre eigene kinetische Energie erhöhen und sie dann durch Stöße mit anderen Atomen wieder abgeben.
- Antwort von nach 17 Stunden 0 hilfreich
  
  ergaenzung
  
  Die Metalle leiten die Wärme sehr
  gut, weil die freien Elektronen in ihnen während ihrer
  Bewegung ständig mit den Atomen zusammenstoßen, deren
  thermische Energieaufnehmen, dadurch ihre eigene kinetische
  Energie erhöhen und sie dann durch Stöße mit anderen Atomen
  wieder abgeben.
  da die freien elektronen den elektrischen strom darstellen, diese aber ihre energie staendig an die heftiger schwingenden atome verlieren, ist die geschwindigkeit der elektronen und somit der strom klein.
  die schwingenden atome stellen somit den ohmschen widerstand dar.
  - Antwort von nach 4 Tagen 0 hilfreich
    
    nur teilweise richtig
    
    da die freien elektronen den elektrischen strom darstellen,
    stimmt diese aber ihre energie staendig an die heftiger schwingenden
    atome verlieren, ist die geschwindigkeit der elektronen und
    somit der strom klein.
    stimmt nicht. Er redet doch von metallischen leitern, da ist der elektrische strom relativ groß, solange die temperaturen nicht zu hoch werden. Da es ihm auch um den zusammenhang elektrische-leitung und wärme-leitung geht würde ich das so nicht sagen. die schwingenden atome stellen somit den ohmschen widerstand
    dar.
    das stimmt auch wieder.
    - Antwort von nach 4 Tagen 0 hilfreich
      
      Re: nur teilweise richtig
      
      da die freien elektronen den elektrischen strom darstellen,
      stimmt diese aber ihre energie staendig an die heftiger schwingenden
      atome verlieren, ist die geschwindigkeit der elektronen und
      somit der strom klein.
      stimmt nicht. Er redet doch von metallischen leitern, da ist
      der elektrische strom relativ groß, solange die temperaturen
      nicht zu hoch werden.
      je kälter, desto weniger widerstand...das wollte ich damit sagen. auch der widerstand bei 20°C ist groß gegenüber dem bei -100°C aus dem von mir genannten grund.
Antwort von nach 17 Stunden 0 hilfreich

Re: Warum Leiten Metalle wärme? - Elektronengasmod

Hey

habe mal wieder eine frage ...

ich verstehe nicht, warum metalle die wärme leiten können
temperatur ist teilchenbewegung(atome). bewegen sich die atome mit einer bestimmten geschwindigkeit, nehmen wir das als eine bestimmte temperatur wahr.

die atome von festen stoffen, sind ueber die elektronen miteinander verbunden. bewegt sich ein atom, bewegt sich auch das benachbarte. und so wird jedes atom im metall zum schwingen angeregt.

je schneller die atome schwingen, desto heisser empfinden wir die temperatur. habe mich außerdem noch gefragt, warum metalle eigentlich
schmelzen
zwischen den atomen gibt es eine kraft, die die atome zusammenhaelt. wenn man jetzt einen koerper anwaermt, regt man quasi die atome zum schwingen an und das belastet die verbindung natuerlich und wirkt ihr entgegen. schwingen die atome stark genug, reissen sie auseinander. das auseinanderreissen ist der beginn des schmelzens.
- Antwort von nach 4 Tagen 0 hilfreich
  
  ergänzung: zusammenhang el. und wärme Leitung
  
  die atome von festen stoffen, sind ueber die elektronen
  miteinander verbunden. bewegt sich ein atom, bewegt sich auch
  das benachbarte. und so wird jedes atom im metall zum
  schwingen angeregt.
  Die atome können durch stöße energien austauschen. Da ein Atom in einem Metall viel schwerer ist als ein elektron bewegen sich die Elektronen wesentlich schneller als die dicken Atomkerne. Daher stoßen übertragen hauptsächlich die elektronen die energie (wie chatairliner schon sagte). (wenn man mit einem rennwagen fährt stößt man eher irgendwo an als zu fuß)
  Da die elektronen auch zuständig sind für die stromübertragung, da sie negativ geladen sind, heißt das, das die leitfähigkeit von strom direkt mit der leitfähigkeit von wärme zusammenhängt.
  
  elektron müßte eigentlich "freies elektron" heißen denn die fest gebundenen elektronen bewegen sich nicht in der art. Metalle haben aber viele freie elektronen und sind deshalb gute leiter und leiten die wärme besser. (im winter fühlt sich deshalb eisen kälter an als holz)
  - Antwort von nach 4 Tagen 0 hilfreich
    
    Re: ergänzung: zusammenhang el. und wärme Leitung
    
    die atome von festen stoffen, sind ueber die elektronen
    miteinander verbunden. bewegt sich ein atom, bewegt sich auch
    das benachbarte. und so wird jedes atom im metall zum
    schwingen angeregt.
    Die atome können durch stöße energien austauschen. Da ein Atom
    in einem Metall viel schwerer ist als ein elektron bewegen
    sich die Elektronen wesentlich schneller als die dicken
    Atomkerne.
    die dicken kerne bewegen sich gar nicht. die sind fest im kristallgitter eingebunden. Da die elektronen auch zuständig sind für die
    stromübertragung,
    die (freibeweglichen)elektronen SIND der strom. die anderen elektronen stellen den teil des ohmschen widerstandes dar.
    
    die wärme(temperatur) ist das bewegen des atoms(proton+neutron+elektron).

Keine passende Antwort gefunden? Jetzt eigene Frage stellen!