Wärmeleitung ist die Übertragung von innerer Energie (mikroskopische kinetische und potentielle Energie) von einem Bereich höherer Temperatur zu einem Bereich niedrigerer Temperatur durch die Wechselwirkung von Teilchen wie Atomen, Molekülen, Ionen oder Elektronen im Zwischenraum. Die Leitung kann nur innerhalb eines Objekts oder Materials oder zwischen zwei Objekten stattfinden, die in direktem oder indirektem Kontakt miteinander stehen.
Es gibt vier Faktoren, die die Wärmeleitungsrate beeinflussen: Temperaturunterschied, Länge, Querschnittsfläche und Material.
Die Leitfähigkeiten variieren je nach Materialtyp. Sie ist bei metallischen Feststoffen am größten, bei nichtmetallischen Feststoffen niedriger, bei Flüssigkeiten sehr niedrig und bei Gasen extrem niedrig. In Festkörpern ist die Leitfähigkeit aufgrund des geschlossenen und festen Raums zwischen den Atomen größer. Dies hilft, Energie durch Vibration zwischen ihnen zu übertragen. Die besten gewöhnlichen metallischen Leiter sind Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, Beryllium und Wolfram. Flüssigkeiten sind aufgrund des großen Abstands zwischen den Atomen weniger leitfähig, was zu weniger Kollisionen zwischen den Atomen führt.
Die Leitfähigkeit von Gasen steigt mit der Temperatur. Dies ist auf den zunehmenden Druck vom Vakuum bis zu einem kritischen Punkt zurückzuführen, bei dem zu erwarten ist, dass Moleküle des Gases miteinander kollidieren, bevor sie Wärme von einer Oberfläche auf eine andere übertragen. Danach nimmt die Leitfähigkeit mit steigendem Druck und steigender Dichte nur noch geringfügig zu.
