(Originais Teachy 2023) - Soal Sulit dari Kimia

Logam adalah unsur kimia yang menunjukkan karakteristik unik karena struktur ikatan logamnya, di mana elektron valensi menjadi 'bebas' untuk beredar di antara atom. Dalam eksperimen laboratorium, kawat logam tembaga dilewatkan arus listrik terus-menerus dan, pada saat yang sama, dipanaskan secara merata di sepanjang panjangnya. Arus listrik menghasilkan panas karena efek Joule, dan panas tersebut dihamburkan ke lingkungan dan ke ujung kawat. Mempertimbangkan perilaku elektron bebas dalam struktur logam, jawablah: (1) Jelaskan mengapa tembaga, yang memiliki konduktivitas listrik tinggi, juga merupakan konduktor panas yang baik, dengan mengaitkan sifat ini dengan struktur ikatan logam. (2) Bahas bagaimana penerapan arus listrik dan efek Joule memungkinkan konversi energi listrik menjadi energi panas pada kawat tembaga.