Przewodność cieplna metali i ich zastosowania

Metale – substancja ma strukturę krystaliczną. Po podgrzaniu, są one w stanie stopienia, to jest w stanie płynnym. Niektóre z nich mają niską temperaturę topnienia: mogą być topiony przez umieszczenie zwykłej łyżki i utrzymanie płomienia świecy. Ten ołów i cyna. Inni mogą być topiony tylko w specjalnych piecach. Wysoka temperatura topnienia mieć miedź i żelazo. Dla jego obniżenia do dodatku metalu wprowadzony. Otrzymane stopy (stal, brąz, żeliwo, mosiądz) o temperaturze topnienia niższej niż metal macierzysty.

Z tego, co robi temperaturę topnienia metalu? Wszystkie one mają pewne właściwości – pojemność cieplna i przewodność cieplna metali. Pojemność cieplna jest zdolność pochłaniania ciepła podczas podgrzewania. Jego wskaźnik liczbowy – ciepło. Pod to ilość energii, która jest w stanie wchłonąć jednostkę masy metalu, który ogrzewa się do 1 ° C, Od tej wartości w zależności od zużycia paliwa w ogrzewaniu metalowej obrabianego przedmiotu do żądanej temperatury. Ciepłem większości metali jest w zakresie 300-400 J / (kg * K), stopy metali – 100-2000 J / (kg * K).

Przewodność cieplna metali – jest przekazywanie ciepła z cieplejszego do chłodniejszych cząstek prawa Fouriera ich unieruchomienia makroskopowej. Zależy ona od struktury materiału, składu chemicznego i typu wiązania międzyatomowych. W metali, przeniesienie ciepła jest przenoszona przez elektrony lub inne materiały stałe – fononów. Przewodność cieplna metalu jest wyższa, im bardziej mają strukturę krystaliczną. Tym bardziej zanieczyszczenia w postaci metali, tym większy jest zniekształcony sieci krystalicznej, a niższa przewodność cieplna. Stopu wytwarzania takiego zakłócenia w strukturze metalu i zmniejszenie przewodności cieplnej w stosunku do metalu macierzystego.

Metalowy to dobre przewodnictwo cieplne, ale większa niż w innych. Przykładem takich metali – złota, miedzi lub srebra. Niższą przewodność cieplną – cyna, aluminium i żelaza. Zwiększona przewodność cieplna metalu jest zaletą lub niekorzystne, w zależności od zakresu ich stosowania. Na przykład, wymaga metalową miskę do szybkiego podgrzewania żywności. W tym samym czasie, korzystanie z metali o wysokiej przewodności cieplnej do produkcji garnków uchwytów sprawia, że trudne do wykorzystania – uchwyt zbyt szybko ogrzewane, a do nich nie da się dotknąć. Dlatego, korzystając tutaj materiały izolacyjne.

Inną cechą metali wpływających na właściwości – rozszerzalność cieplną. Wydaje się, jako wzrost objętości metalu przy ogrzaniu i zmniejszenie – podczas chłodzenia. Zjawisko to jest absolutnie konieczne, aby wziąć pod uwagę przy produkcji wyrobów metalowych. Na przykład, przesunięcie pokrywy aby faktur z czajniki Dostarczono również szczeliny pomiędzy pokrywą i obudową tak, że po ogrzaniu pokrywa nie jest zablokowany.

Dla każdego metalu obliczono współczynnik rozszerzalności cieplnej. Jest ona określana przez ogrzewanie w temperaturze 1 ° C, badanej próbki o długości 1 m. wielkości współczynników ołów, cynk, cyna. Mniej go od miedzi i srebra. Jeszcze niższa – żelazo i złoto.

Przez właściwości chemiczne metali są podzielone na kilka grup. Tam aktywne metale (na przykład sód lub potas), zdolne do natychmiastowego reagującego z powietrzem lub wodą. Sześć najbardziej aktywne metale stanowiące pierwszej grupy układu okresowego pierwiastków zwane są zasadowe. Mają małą temperaturę topnienia i tak miękki, że można je wyciąć nożem. Połączeniu z wodą tworzą alkaliczne roztwory, stąd ich nazwa.

Druga grupa składa się z metali ziem alkalicznych, -. Wapń, magnez, itp je znaleźć w wielu minerałów i ogniotrwałego stałej. Przykładami tych metali grupy trzeci i czwarty mogą służyć jako ołowiu i glinu. Jest metale miękkie i dość często są one używane w stopach. Metale przejściowe (żelazo, chrom, nikiel, miedź, złoto, srebro), są mniej aktywne, odkuwka, często wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych jako stopy.

Pozycja każdego metalu aktywności rzędu cechuje zdolność do reagowania. Bardziej aktywny metal, tym łatwiej, że wybiera się tlen. Są bardzo trudne do oddzielenia od związków, a niska aktywność gatunki metalu znajduje się w postaci czystej. Najbardziej aktywne z nich – potas i sód – Należy naftę z niego natychmiast utlenione. Metali wykorzystywane w przemyśle, miedź jest mniej aktywne. Z niej uczynić zbiorników i rur ciepłej wody użytkowej i przewody elektryczne.