Metalle leiten Wärme, weil sie freie Elektronen in ihren Atomen haben. Wenn ein Metall Hitze ausgesetzt ist, bewegen sich die freien Elektronen und verteilen die Hitze auf die nächsten Atome. Die Wärme wird dann durch das Metall übertragen.
Die Wärmeleitfähigkeit eines Metalls hängt von drei Faktoren ab: wie viele freie Elektronen ein Metall hat, wie schnell sich die Elektronen bewegen können und wie weit die Elektronen wandern können, bevor sie auf ein Hindernis treffen und ihren Kurs ändern.
Ein Metall hat ein Gitter von Atomen, jedes mit einer äußeren Hülle, die Elektronen enthält, die normalerweise vom Mutteratom dissoziieren, bevor sie durch das Gitter wandern. Die dissoziierte, freie Elektronengruppe ermöglicht es dem Metall, Wärme und elektrischen Strom zu leiten. Wenn das Metall erhitzt oder eine elektrische Spannung angelegt wird, löst ein elektrisches Feld im Metall die Bewegung der Elektronen aus, wodurch sie sich von einem Ende des Leiters zum anderen bewegen.
Die Elektronen von Metallen wie Gold, Aluminium, Silber und Kupfer können Hunderte von Atomen passieren, bevor sie auf Hindernisse stoßen, die sie dazu bringen, ihren Kurs zu ändern. Dies erklärt, warum einige Metalle bessere Wärmeleiter sind als andere Metalle. In Legierungen zum Beispiel schaffen es die Elektronen nur durch wenige Atome zu rutschen, bevor sie auf Hindernisse stoßen.
