判断题
电阻率高的金属其导热性差(如不锈钢),电阻率低的金属其导热性好(如铝合金).
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
该说法是**正确**的。这主要基于金属导电和导热的微观机制,具体解释如下:
1. **维德曼-弗朗兹定律(Wiedemann-Franz Law)**
在金属中,热量和电流的主要载体都是**自由电子**。根据维德曼-弗朗兹定律,在一定温度下,金属的热导率($\kappa$)与电导率($\sigma$,即电阻率 $\rho$ 的倒数)之比是一个常数(洛伦兹数 $L$)乘以绝对温度 $T$:
$$ \frac{\kappa}{\sigma} = L T $$
或者写作:
$$ \kappa \cdot \rho = L T $$
这意味着,对于大多数金属而言,**电导率越高(电阻率越低),其热导率也越高;反之,电阻率越高,导热性越差。**
2. **微观机制分析**
* **低电阻率金属(如铜、铝、银):** 内部自由电子浓度高且运动受阻小。这些自由电子不仅能高效地传输电荷(导电性好),也能通过快速运动和碰撞高效地传递动能(导热性好)。
* **高电阻率金属(如不锈钢、铁镍合金):** 由于合金化引入了杂质原子或晶格缺陷,严重散射了自由电子,导致电子迁移率降低。这不仅增加了电阻(导电性变差),也阻碍了电子对热量的传递,因此导热性能也随之下降。
3. **实例验证**
* **铝合金/纯铝:** 电阻率很低(约 $2.65 \times 10^{-8} \Omega \cdot m$),导热系数很高(约 $237 W/(m \cdot K)$),常用于散热器。
* **不锈钢:** 作为合金,其电阻率较高(约 $7.2 \times 10^{-7} \Omega \cdot m$,远高于纯铁或铝),导热系数较低(约 $15-20 W/(m \cdot K)$),因此常被用于需要保温或耐热的场合,而不适合做高效散热材料。
**结论:**
题目中描述的“电阻率高的金属其导热性差,电阻率低的金属其导热性好”符合金属物理的基本规律,举例也恰当,因此答案为**正确**。
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