학문
왜 금속은 열과 전기를 잘 전달하나요?
금속의 분자 구조와 전자의 특성 때문에 열과 전기를 잘 전달할 수 있으며, 이는 어떤 원리로 가능한 걸까요? 예시와 함께 설명 바랍니다.
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안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
금속이 열과 전기를 잘 전달하는 이유는 금속의 결정 구조와 전자의 특성 때문입니다.
금속의 결정 구조는 금속 원자들이 공유 전자쌍을 형성하여 금속 결합을 만들어냅니다. 이러한 결합은 금속 구조 전체에 걸쳐 높은 형태의 대칭성을 갖고 있습니다. 따라서 금속의 결정 구조는 금속 입자들이 어떠한 방향으로도 자유롭게 움직일 수 있도록 만듭니다.
또한, 금속에서 전자는 자유 전자로 존재합니다. 이러한 자유 전자는 금속 입자들 사이를 자유롭게 움직일 수 있으며, 따라서 전기가 흐르도록 만듭니다. 이와 같은 자유 전자의 움직임은 열에 의해 금속 입자들이 진동하면서 전달되는 열에도 영향을 미치며, 열 전달도를 높여줍니다.