Грета
Все твердые тела (металлические или неметаллы) состоят из крошечных частиц, называемых атомами, или групп атомов, называемых молекулами. Однако есть одно важное различие между металлами и неметаллами; металлы содержат много свободных электронов, которые могут беспорядочно перемещаться между молекулами. В неметаллах очень мало электронов.
Возьмите два стержня, один медный, а другой деревянный. Когда к одному концу стержня подводится тепло, молекулы на горячем конце энергично вибрируют и толкают соседние молекулы, заставляя их также вибрировать. Таким образом, часть кинетической энергии колеблющихся молекул на горячем конце передается их соседям.
Этот процесс передачи тепла от горячего конца к холодному за счет молекулярной вибрации характерен как для меди (металла), так и для дерева (неметалла). Это относительно медленный механизм теплопередачи по сравнению с другим механизмом теплопередачи, который имеет место в металлах: диффузия свободных электронов.
Когда стержни нагреваются, свободные электроны в меди движутся быстрее, в результате чего они обладают большей кинетической энергией. Эти быстро движущиеся электроны диффундируют или распространяются в более холодные части металла и передают свою кинетическую энергию молекулам, сталкиваясь с ними. Это объясняет, почему скорость передачи тепла в металлах выше, чем в изоляторах.