전도 :원자를 통한 여정
비금속은 원자 구조가 열 에너지가 효율적으로 전달하기가 어렵 기 때문에 열의 열악한 도체입니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.
1. 바운드 전자 : 금속과 달리 비금속은 단단히 결합 된 전자를 가지고 있습니다. 이 전자는 쉽게 돌아 다니면서 자유롭게 움직일 수 없으므로 열 에너지를 운반하기가 더 어려워집니다.
2. 약한 원 자간력 : 비금속에서 원자들 사이의 결합은 일반적으로 금속에서 발견되는 금속 결합보다 약하다. 이는 진동에 대한 에너지가 적으며 이러한 진동은 열 에너지 전달에 덜 효과적입니다.
3. 제한된 자유 전자 : 비금속은 금속에 비해 자유 전자가 적습니다. 유리 전자는 열 전도에 열 전도에 중요한 역할을하여 한 원자에서 다른 원자로 열 에너지를 운반합니다.
4. 진동 에너지 전달 : 열 에너지는 주로 비금속의 진동을 통해 전달됩니다. 하나의 원자가 진동하면 에너지가 이웃 원자로 전달되어 진동을 일으킨다. 그러나이 과정은 금속에서 자유 전자의 이동보다 덜 효율적입니다.
5. 절연체 : 비금속은 열 에너지의 흐름에 저항하기 때문에 종종 절연체라고합니다. 이것은 요리 냄비 또는 단열재를위한 손잡이와 같이 열을 함유 해야하는 응용 분야에 적합합니다.
예 :
나무 숟가락을 생각해보십시오. 비금속의 좋은 예입니다. 뜨거운 수프를 저어주는 데 사용하면 열이 나무를 통해 효율적으로 전달되지 않기 때문에 잡힌 끝은 비교적 시원합니다. 목재에 단단히 결합 된 전자는 열 에너지를 움직이고 전달할 가능성이 적어 도체가 열악합니다.
예외 :
대부분의 비금속은 가난한 도체이지만 몇 가지 예외가 있습니다. 예를 들어, 다이아몬드는 탄소의 한 형태이며 놀랍도록 좋은 열의 지휘자입니다. 이는 강한 공유 결합이 효율적인 진동 에너지 전달을 허용하기 때문입니다.
결론 : 비금속의 전도는 주로 원자들 사이의 진동 에너지 전달에 의존한다. 그들의 밀접하게 결합 된 전자와 약한 원자력 력은 금속에 비해 도체가 열악합니다. 그러나 다이아몬드와 같은 예외는 높은 열전도율을 나타냅니다.
