Большее количество воска расплавится от прикосновения медного стержня, чем от прикосновения свинцового, свидетельствуя о том, что медь гораздо лучший проводник тепловой энергии, но быстрее он начинает таять при прикосновении свинцового стержня. Почему так происходит? Свинец имеет меньшую теплоемкость, чем медь, и поэтому его температура растет быстрее. Вот почему необходимо, чтобы эксперимент длился достаточно долго, чтобы добиться стационарного состояния. Это достигается тогда, когда скорость потери теплоты равна скорости, с которой она пополняется. В результате температура нагреваемого тела остается постоянной.

В чем же состоит процесс передачи тепловой энергии при теплопроводности? В твердом теле частицы постоянно находятся в колебательном движении, но не изменяют своего равновесного положения. По мере роста температуры возрастают скорость и амплитуда колебаний. Справедливо утверждение, что часть этой увеличившейся анергии передается от одной частицы к другой. Но в металлах находится большое число свободных электронов. Есть и место для их перемещения, и они фактически проводят большую часть тепловой энергии. Вы можете ожидать, что хорошие проводники теплоты будут и хорошими проводниками электричества.

   Это свойство медной сетки до сих пор используется в шахтерской рудничной лампе (см.рис.), изобретенной сэром Хамфри Дэви в 1815 г. Если в шахте появляется метан, то под сеткой воспламеняется газ и цвет пламени в лампе изменяется. Сетка предотвращает достижение газом, находящимся в шахте, температуры воспламенения, и поэтому не происходит взрыва.

Применение плохих и хороших проводников

   Ручки чайников, кастрюль и т. п. всегда делаются из плохих проводников так, т.е они обладают низкой теплововодностью, чтобы соприкосновение с рукой было безопасным. Когда нужно переносить горячие предметы, такие, как кастрюля, то используются специальные варежки или другие непроводящие материалы. Подставки делаются из непроводящих материалов вроде пробки так, чтобы горячие тарелки и миски не повредили полированных покрытий столов. Следует помнить, что посуда из закаленного стекла (плохой проводник) охлаждается дольше, чем металлическая. Она также длительное время сохраняет горячими овощи, находящиеся внутри. Для того чтобы как можно быстрее передать теплоту, нужно использовать хорошие проводники, должен быть хороший физический контакт между ними.

   Пример хорошего проводника в домашних условиях — это горячий водяной «радиатор». Он сделан из металла так, чтобы горячая вода внутри его передавала тепло как можно быстрее в комнату и согревала воздух, соприкасающийся с ним; горячий воздух затем поднимается, освобождая свое место для холодного воздуха.

   Жидкости — плохие проводники теплоты. На рисунке изображен кусок льда удерживается проволочной сеткой на дне пробирки с водой. Газовая горелка подогревает воду вверху пробирки, и вода там быстро закипает. Однако же для того чтобы растаял лед на дне пробирки, требуется длительное время. Это говорит о том, что и вода, и стекло — плохие проводники теплоты.

Интересно рассмотреть относительную теплопроводность различных веществ.

   Теплопроводность воздуха и хлопка приблизительно одинакова, потому что хлопок содержит в себе большое количество воздуха.

   В морозное утро зимой вы можете увидеть птиц с распушенными перьями. В таком положении между перьями помещается больше воздуха, и птица лучше изолируется от холода.
   Проводимость — двусторонний процесс. Любой изолятор, предотврадающий утечку тепловой энергии, также и не допускает ее поступления. Плохие проводники могут одинаково успешно использоваться для поддержания вещей как в холодном состоянии, так и в горячем.

   Для проводимости необходима материальная среда. Совершенным изолятором является вакуум, потому что в нем отсутствуют частицы для передачи теплоты.