Kas yra laidumas?

Šiluma perduodama keliais skirtingais būdais: laidumu, konvekcija ir spinduliavimu. Nepriklausomai nuo perdavimo būdo, galima perduoti tik šilumą. Šaltis yra tiesiog šilumos nebuvimas ir jo negalima perduoti jokiu būdu.

Laidumas yra šilumos perdavimas iš vienos molekulės į kitą per medžiagą. Ne visos medžiagos praleidžia šilumą tokiu pačiu greičiu. Metalai laikomi gerais laidininkais, nes gali greitai perduoti šilumą. Akmuo taip pat yra vidutiniškai geras laidininkas, tačiau mediena, popierius, oras ir audinys yra prastai laidūs šilumai.

Įvairios medžiagos dažnai tiriamos, kaip jos praleidžia šilumą. Medžiagoms pateikiami skaičiai, nurodantys jų santykinį laidumo greitį. Kiekviena medžiaga lyginama su sidabru – standartiniu – kurio šilumos laidumo koeficientas yra 100. Kiti gaminiai keliauja žemyn šilumos laidumo koeficiento skalėje. Taigi, vario koeficientas yra 92, geležies – 11, vandens – 12, medienos – 03, o tobulo vakuumo laidumo koeficientas yra nulis.

Kasdieniame žmonių gyvenime galima pastebėti skirtingus laidumo laipsnius. Pavyzdžiui, metalinio puodo ar keptuvės rankeną apvyniojus medžiaginiu puodo laikikliu, žmogaus rankai šiluma neperduoda. Audinio puodų laikiklis veikia, nes jis yra prastas šilumos laidininkas. Be to, kai kurie puodų ar keptuvių gamintojai suprojektuoja rankeną taip, kad ji būtų iš medžiagos, kurios laidumo koeficientas mažas, pavyzdžiui, iš medžio.

Kitas prastai šilumos laidų medžiagų pavadinimas yra izoliatoriai. Oras yra puiki izoliacinė medžiaga, kai jis uždarytas uždaroje erdvėje. Taip pat jo laidumo koeficientas yra tik 006. Tiesą sakant, vienas iš dalykų, dėl kurių vilnoniai drabužiai, kailiniai, pūkų plunksnos ir laisvi pluoštai yra tokie šilti, yra tai, kad tarp plunksnų, kailio ar pluoštų esantis oras yra puikus izoliatorius.

Kaip minėta aukščiau, izoliatorius neleidžia elektronams laisvai judėti išilgai jo. Taip neleidžiama įkaisti liečiant; Kita vertus, metalai leidžia elektronams lengvai judėti. Vadinasi, jei įkrautas strypas paliečia izoliuotą metalinį objektą, dalis krūvio praeis ir metalinis objektas įkrauna laidumo būdu. Įkrova apims visą laidininko paviršių. Tada, jei įkrautas objektas per laidą paliečia didelį kūną, jis įžeminamas ir praranda įkrovą.