熱伝導率と電気伝導率について

質問

熱伝導率と電気伝導率について

熱伝導率の大きな物質（例えば銅、アルミニウム、鉄、・・・など）は電気伝導率も大きく、
熱伝導率の小さな物質（例えばアスベスト、ガラス、発泡スチロール・・・など）は電気伝導率も小さい。
これは常に成り立つのでしょうか。
またこの熱伝導率と電気伝導率の関係性は物理的に解明されているのでしょうか。

回答No.2

freulein

固体での熱伝導と電気伝導とを対比して考えます。
電気絶縁体での熱の伝導では「格子の振動（振幅と振動数が熱エネルギーと考えてください）の伝播」により行われます。高振動部(高エネルギー部）から低振動（低エネルギー部）へと振動が徐々に伝播します。結合力が弱かったり高密度の物質では熱伝導が小さいことになります。一方金属では上述の格子振動に上乗せして「自由電子の運ぶエネルギーによる伝導」が加味されます。高温部（高エネルギー部)から低温部（低エネルギー部）へ電子が運動エネルギ-を運ぶと考えましょう。自由電子の運ぶエネルギーは格子振動によるものに匹敵します。ですから電気伝導が良い物質は一般に熱伝導がよろしい。
同一の金属でも電気伝導度を上昇させ(低下させ）ると熱伝導度は上昇(低下)します。物理的に良く解明されております。