Теплопередача при контакте различных материалов возникает благодаря теплопроводности — процессу передачи энергии от одной молекулы вещества к другой во время их столкновения. 1
Механизм теплопроводности зависит от агрегатного состояния тела: 3
- В газах распространение теплоты происходит вследствие обмена энергией при столкновениях молекул. 3 Молекулы газа в той его части, которая имеет более высокую температуру, обладают большей кинетической энергией хаотического движения, чем молекулы газа в области с низкой температурой. 3
- В твёрдых телах (диэлектриках) перенос теплоты происходит вследствие силового взаимодействия между молекулами, то есть в процессе столкновений колеблющихся частиц. 3 Это взаимодействие существенно сильнее, чем в газах, вследствие чего теплопроводность твёрдых тел на 5–6 порядков выше, чем газов. 3
- В металлах дополнительный перенос теплоты происходит вследствие движения и столкновений свободных электронов. 3 Поэтому металлы обладают лучшей теплопроводностью, чем диэлектрики. 3
Скорость теплового потока зависит от теплопроводности используемых материалов и разницы температур между ними. 4 Материалы с высокой теплопроводностью, такие как металлы, проводят тепло быстрее, чем материалы с низкой теплопроводностью, такие как дерево или пластик. 4