Provodljivost je svojstvo koje imaju elementi koji provode . To je naziv za one materijale koji imaju kapacitet za prijenos električne energije ili topline .

Kada materijal dopušta električnu energiju da prođe kroz sebe, kaže se da ima električnu vodljivost . S druge strane, ako dopušta prolaz topline, to se naziva toplinska vodljivost .

Može se, dakle, pokazati da je toplinska vodljivost svojstvo onih elemenata koji omogućuju prijenos topline . Ta fizikalna svojstva podrazumijevaju da, kada materijal ima toplinsku provodljivost, toplina prelazi iz tijela više temperature u temperaturu niže temperature koja je u dodiru s njom.

Ovaj prijenos topline uključuje razmjenu unutarnje energije (koja kombinira potencijalnu energiju i kinetičku energiju ) elektrona, atoma i molekula. Što je veća toplinska vodljivost, to je bolje provođenje topline. Obrnuto svojstvo je toplinska otpornost, što ukazuje da što je manja toplinska vodljivost, to je veća toplinska izolacija (veća otpornost).

Što se tiče potencijalne energije, možemo reći da je mehanička energija povezana s položajem tijela u polju sila (u ovom slučaju govorimo o elektrostatskoj ili gravitacijskoj energiji, između ostalog) ili o prisutnosti polje sila unutar samog tijela (u tom slučaju energija bi bila elastična ). Drugim riječima, potencijalna energija je rezultat sustava sila koje utječu na konzervativnost datog tijela, tj. Da je njegov ukupni rad na čestici nula.

Kinetička energija tijela, s druge strane, je ono što ona ima zahvaljujući svom kretanju . Radi se o radu koji je potreban da bi se postiglo njegovo ubrzanje počevši od odmora do zadane brzine. Kada tijelo dostigne tu energiju tijekom ubrzanja, održava je ako ne mijenja brzinu. Za povratak u stanje mirovanja potrebno je obaviti negativan rad s istom veličinom.

Pri zagrijavanju materije povećava se prosječna kinetička energija njegovih molekula, a time se povećava i njena razina miješanja. Na molekularnoj razini, provođenje topline se događa jer molekule međusobno djeluju razmjenjujući kinetičku energiju bez stvaranja globalnih kretanja tvari . Vrijedno je spomenuti da je na makroskopskoj razini ovaj fenomen moguće modelirati pomoću Fourierova zakona .

Fourierov zakon navodi da toplinska vodljivost nosi proporcionalni protok provođenjem prijenosa topline (proces kojim se toplina propagira u različitim medijima), u izotropnom mediju (prostor u kojem fizička svojstva nisu vezana) u smjeru u kojem su ispitani), koji je proporcionalan i suprotan temperaturnom gradijentu u tom smjeru.

Formula Fourierova zakona navodi da je toplinski tok koji se pojavljuje na danoj površini, izmjeren s danom jedinicom, jednak toplinskoj vodljivosti temperaturnim gradijentom unutar materijala, sve pomnoženo s -1 .

Metali su dobri toplinski vodiči: zbog toga se koriste u onim industrijskim postupcima gdje se nastoji maksimizirati prijenos topline. Drugi materijali, kao što je fiberglas, imaju tako nisku toplinsku provodljivost da se koriste kao izolatori.

Kapacitet provođenja topline označen je količinom poznatom kao koeficijent toplinske vodljivosti . Ovaj koeficijent, u Međunarodnom sustavu jedinica, izražava se u vatima / (metar x kelvin) . Također se može izraziti u BTU / (sat x stopa x Farenhajt) u anglosaksonskom sustavu i u kilokalorijama / (sat x metar x kelvin) u tehničkom sustavu.