Welcher Wert kommt der Wärmeleitfähigkeit von Kupfer am nächsten, die sich mit dem Wiedemann-Franzschen Gesetz κ = LσT (Lorenz-Zahl L = 2,44×10⁻⁸ W·Ω/K²) bei 300 K und einer elektrischen Leitfähigkeit σ = 5,9×10⁷ S/m abschätzen lässt?

Lösung: A. Etwa 430 W/(m·K)

κ = 2,44×10⁻⁸ × 5,9×10⁷ × 300 ≈ 432 W/(m·K), also etwa 430 W/(m·K). Das liegt nahe am Messwert von etwa 400 W/(m·K) und zeigt, dass in Metallen der größte Teil der Wärme von den Leitungselektronen transportiert wird. Elektronen transportieren sowohl Ladung als auch Wärme, und beide werden durch dieselben Streuprozesse behindert; daher ist κ/σ proportional zur absoluten Temperatur, und der Proportionalitätsfaktor ist die nahezu metallunabhängige Lorenz-Zahl. Etwa 39 W/(m·K) entsteht, wenn statt der absoluten Temperatur die Celsius-Temperatur 27 eingesetzt wird, etwa 1,4 W/(m·K), wenn die Multiplikation mit der Temperatur vergessen wird. Sinkt die elektrische Leitfähigkeit durch Legieren, nimmt auch die Wärmeleitfähigkeit etwa im gleichen Verhältnis ab.