题目
在非金属材料导热过程中,温度不太高时,主要考虑( )的作用。A. 光子热导B. 声子热导C. 自由电子的运动
在非金属材料导热过程中,温度不太高时,主要考虑( )的作用。
- A. 光子热导
- B. 声子热导
- C. 自由电子的运动
题目解答
答案
答案:声子热导
解析
考查要点:本题主要考查对非金属材料在不同温度条件下导热机制的理解,需要区分不同导热载体的作用。
解题核心思路:
非金属材料(如陶瓷、玻璃)的导热主要依赖晶格振动,而晶格振动的量子化形式称为声子。在温度不太高的情况下,声子通过弹性波传播能量,成为主要的导热载体。
关键点:
- 金属导热主要依靠自由电子,而非金属中电子被原子束缚,无法自由移动。
- 光子热导通常与辐射相关,在高温下更显著,而题目中温度较低。
- 声子热导是温度较低时非金属材料导热的主要机制。
非金属材料的导热机制:
- 声子热导:
- 非金属内部原子通过晶格振动传递能量,振动以弹性波形式传播。
- 每个晶格振动的量子称为声子,声子在材料中的扩散是热量传递的主要方式。
- 自由电子的运动:
- 仅存在于金属中,非金属中电子被原子核束缚,无法自由移动。
- 光子热导:
- 与辐射相关,通常在高温或特殊材料(如某些半导体)中起作用,但题目中温度较低,不适用。
结论:温度较低时,非金属材料的导热主要由声子热导主导。