O que é a lei de Wiedemann – Franz – número Lorenz – definição

Wiedemann – Franz Law – Número Lorenz. Aumentar a temperatura aumenta a condutividade térmica e diminui a condutividade elétrica. Esse comportamento é quantificado na lei de Wiedemann-Franz. Engenharia Térmica

Wiedemann – Franz Law – Número Lorenz

A uma determinada temperatura, as condutividades térmicas e elétricas dos metais são proporcionais , mas aumentar a temperatura aumenta a condutividade térmica e diminui a condutividade elétrica. Esse comportamento é quantificado na lei de Wiedemann-Franz . Esta lei estabelece que a razão entre a contribuição eletrônica da condutividade térmica ( k ) e a condutividade elétrica (σ) de um metal é proporcional à temperatura (T).

Lei de Wiedemann-Franz - número de Lorentz - definição

Qualitativamente, essa relação é baseada no fato de que o calor e o transporte elétrico envolvem os elétrons livres no metal. A condutividade elétrica diminui com o aumento da velocidade das partículas porque as colisões desviam os elétrons do transporte de carga para frente. No entanto, a condutividade térmica aumenta com a velocidade média das partículas, pois isso aumenta o transporte de energia para frente. A lei de Wiedemann-Franz é geralmente bem obedecida a altas temperaturas. Nas regiões de temperatura baixa e intermediária, no entanto, a lei falha devido à dispersão inelástica dos transportadores de carga.

Deve-se notar que a correlação geral entre condutividade elétrica e térmica não se aplica a outros materiais, devido à crescente importância dos transportadores de fônon para o calor em não-metais.

 

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