توصيل حراري

من الناحية المجهرية، يعتبر التوصيل الذي يحدث داخل الجسم توصيلاً ثابت؛ وهذا يعني أن الطاقة الحركية والطاقة الكامنة لمعظم حركة الجسم يتم اعتبارهما بصورة مستقلة. الطاقة الداخلية تنتشر عندما تتفاعل الذرات والجزيئات التي تتحرك وتتذبذب سريعًا مع الجسيمات المجاورة، لتنقل جزءًا من طاقتها الحركية والكامنة المجهرية، ويتم تعريف تلك الكميات بالنسبة إلى معظم الجسم الذي يعد ثابتًا. وتنتقل الحرارة بالحمل الحراري عندما تتصادم الذرات والجزيئات المتجاورة، أو عندما تتحرك عدة إلكترونات إلى الخلف وإلى الأمام من ذرة إلى ذرة بوتيرة غير منتظمة بحيث لا تكون تيارًا كهربائيًا يرى بالعين المجردة، أو عندما تتصادم الفونونات وتتناثر. ويعد التوصيل الحراري من أهم الطرق لانتقال الحرارة داخل الأجسام الصلبة أو فيما بينهما عند التلامس الحراري. ويكون التوصيل أكبر في الأجسام الصلبة نتيجة لوجود شبكة من العلاقات المكانية الثابتة المغلقة نسبيًا بين الذرات والتي تساعد في نقل الطاقة بين تلك الذرات من خلال الذبذبات.

السوائل (وبصورة خاصة الغارزات) أقل قدرة على التوصيل. ويرجع ذلك إلى وجود مسافات كبيرة بين الذرات في الغازات: التصادمات الأقل بين الذرات تعني توصيل أقل. وتزيد قدرة الغازات على التوصيل بالحرارة. فتزيد القدرة على التوصيل بزيادة الضغط من العدم إلى النقطة الحرجة حيث تبلغ كثافة الغاز إلى حد توقع اصطدام جزيئات الغاز مع بعضها البعض قبل أن تقوم بنقل الحرارة من سطح إلى آخر. وتزيد القدرة على التوصيل بعد هذه النقطة بنسبة بسيطة فقط مع زيادة الضغط والكثافة.

ينص قانون فورييه على أن معدل التدفق الحراري مع الزمن عبر سطح مادة ما A يتناسب مع التدرج الحراري ومع مساحة السطح القائم الذي يعبره

${\displaystyle {\frac {\partial Q}{\partial t}}=-k\oint _{S}{{\overrightarrow {\nabla }}T\cdot \,{\overrightarrow {dS}}}}$

حيث:

${\displaystyle {\frac {\partial Q}{\partial t}}}$ كمية الحرارة المنتقلة في واحدة الزمن [W] or [جول·s^-1],

${\displaystyle S}$ السطح الذي يعبره الدفق الحراري [m²],

• ستارلايت
• جسر حراري

• مقاومة التلامس الحراري
• ناقلية حرارية

• بوابة الفيزياء
• بوابة طاقة