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Grundwissen

Wärmeleitung

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Bei der Wärmeleitung bewegt sich nur die Wärme durch den Körper, die einzelnen Teilchen, aus denen der Körper besteht, bleiben dagegen an ihrem Platz
  • Wärmeleitung tritt deshalb meistens beim Wärmetransport in und zwischen Festkörpern auf
  • Metalle sind gute Wärmeleiter, Flüssigkeiten und Gase dagegen sind schlechte Wärmeleiter
Aufgaben Aufgaben
Abb. 1 Wärmeleitung in einem Festkörper

Funktionsprinzip

Bei der Wärmeleitung wandert die Energie von einem Ort höherer Temperatur durch makroskopisch in Ruhe befindliche Materie zu einem Ort niedrigerer Temperatur. Die Weitergabe der Energie erfolgt durch ungeordnete Teilchenstöße. Die Teilchen selbst bewegen sich dabei nicht zu dem Ort, sondern bleiben im Wesentlichen an ihren ursprünglichen Orten (makroskopisch in Ruhe).

Faustregel

Die mathematische Beschreibung der Wärmeleitung ist uns an dieser Stelle noch nicht möglich. Aus den Versuchen zu diesem Thema kannst du jedoch folgende Regel zur Wärmeleitung ableiten:

Metalle sind gute Wärmeleiter, Flüssigkeiten und Gase schlechte Wärmeleiter.

Relative Wärmeleitfähigkeit

Die folgende Tabelle macht eine Aussage über die relative Wärmeleitfähigkeit verschiedener Stoffe im Vergleich zu trockener Luft. Trockene Luft besitzt die relative Wärmeleitfähigkeit 1.

Styropor
Wasser
Glas
Eisen
Kupfer
1,4
23
40
3 000
15 000