¿Qué es la Ley Wiedemann-Franz? Número de Lorenz: definición

Ley Wiedemann – Franz – Número Lorenz. Elevar la temperatura aumenta la conductividad térmica al tiempo que disminuye la conductividad eléctrica. Este comportamiento se cuantifica en la ley de Wiedemann-Franz. Ingenieria termal

Ley Wiedemann – Franz – Número Lorenz

A una temperatura dada, las conductividades térmicas y eléctricas de los metales son proporcionales , pero elevar la temperatura aumenta la conductividad térmica mientras disminuye la conductividad eléctrica. Este comportamiento se cuantifica en la ley de Wiedemann-Franz . Esta ley establece que la relación de la contribución electrónica de la conductividad térmica ( k ) a la conductividad eléctrica (σ) de un metal es proporcional a la temperatura (T).

Ley Wiedemann-Franz - Número de Lorentz - definición

Cualitativamente, esta relación se basa en el hecho de que el calor y el transporte eléctrico involucran a los electrones libres en el metal. La conductividad eléctrica disminuye con la velocidad de las partículas aumenta porque las colisiones desvían los electrones del transporte de carga hacia adelante. Sin embargo, la conductividad térmica aumenta con la velocidad media de las partículas, ya que eso aumenta el transporte de energía hacia adelante. La ley de Wiedemann-Franz generalmente se cumple bien a altas temperaturas. Sin embargo, en las regiones de temperatura baja e intermedia, la ley falla debido a la dispersión inelástica de los portadores de carga.

Cabe señalar que la correlación general entre la conductancia eléctrica y térmica no se cumple para otros materiales, debido a la mayor importancia de los portadores de fonones para el calor en los no metales.

 

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