Conductivitatea termică a metalelor și a utilizării sale

Metale - o substanță având o structură cristalină. Când este încălzit, ei sunt capabili să se topească, adică, într-o stare fluidă. Unele dintre ele au un punct de topire scăzut: ele pot fi topite prin plasarea unei lingură obișnuită și păstrarea flacăra unei lumânări. Acest plumb și staniu. Altele pot fi topite numai în cuptoare speciale. Înalt punct de topire au cupru și fier. Pentru reducerea sa la aditivul metalic este introdus. Aliajele obținute (oțel, bronz, fonta, alama) având un punct de topire mai scăzut decât metalul de bază.

Din ceea ce face temperatura de topire a metalului? Toate au anumite caracteristici - capacitate de căldură și conductivitatea termică a metalelor. Capacitatea termică este capacitatea de a absorbi căldură atunci când este încălzit. Indexul numeric - căldura specifică. Sub aceasta este o cantitate de energie care este capabil să absoarbă o unitate de masa de metal, care este încălzită cu 1 ° C. Din această cifră depinde de consumul de combustibil în încălzirea unei piese de metal la o temperatură dorită. Căldura specifică a majorității metalelor este în intervalul de 300-400 J / (kg * K), aliaje metalice - 100-2000 J / (kg * K).

Conductivitatea termică a metalelor - este transferul de căldură de la mai fierbinte la particulele mai reci prin legea lui Fourier în imobilitate lor macroscopică. Aceasta depinde de structura materialului, compoziția sa chimică și tipul legăturii interatomice. In metale, transferul de căldură se realizează prin electroni, alte materiale solide - fononi. Conductivitatea termică a metalului este mai mare, structura cristalină mai perfectă au. Cele mai multe impurități metalice este, mai distorsionat rețeaua cristalină, iar cea inferioara conductivitatea termică. Alierea face o astfel de distorsiune în structura metalică, și scade conductivitatea termică în raport cu metalul de bază.

Toate metal este o conductivitate termică bună, dar unul mai mare decât celălalt. Exemple de astfel de metale - aur, cupru și argint. conductivitate termică mai mică - staniu, aluminiu și fier. Crescută conductivitate termică a metalelor este un avantaj sau un dezavantaj, în funcție de domeniul de utilizare a acestora. De exemplu, este nevoie de un bol metalic pentru încălzirea rapidă a alimentelor. În același timp, utilizarea de metale cu conductivitate termică ridicată pentru fabricarea mânerelor de vase face dificil de utilizat - se ocupe prea repede încălzit, și să-i este imposibil să se atingă. Prin urmare, folosind materiale izolatoare aici.

O altă caracteristică a metalului care afectează proprietățile sale - dilatare termică. Se pare ca o creștere a volumului de metal, atunci când acesta este încălzit și scădere - în timpul răcirii. Acest fenomen este absolut necesar să se ia în considerare în fabricarea produselor din metal. De exemplu, capace pan face facturi, de la ceainice prevăzută, de asemenea, un decalaj între capac și carcasă, astfel încât atunci când capacul încălzit nu este blocată.

Pentru fiecare metal a fost calculat coeficient de dilatare termică. Acesta este determinat prin încălzire la 1 ° C, proba de testare având o lungime de 1 m. Cel mai mare coeficient sunt plumb, zinc, staniu. Mai puțin o de cupru și argint. Chiar și mai mici - de fier și aur.

Prin proprietățile chimice ale metalelor sunt împărțite în mai multe grupe. Există metale active (de exemplu, potasiu sau sodiu) capabile să reacționeze instantaneu cu aer sau apă. Cele șase metale mai active care constituie primul grup din tabelul periodic sunt numite alcaline. Ei au punctul de topire puțin și atât de moale încât acestea să poată fi tăiate cu un cuțit. Combinând cu apă, ele formează soluții alcaline, prin urmare, numele lor.

Al doilea grup este format din metale alcalino-pământoase -. Calciu, magneziu etc. Ele se găsesc în multe minerale și un solid refractar. Exemple ale acestor metale, al treilea și al patrulea grup ar putea servi drept plumb și aluminiu. Este destul de metale moi si acestea sunt adesea folosite în aliaje. Metalele de tranziție (fier, crom, nichel, cupru, aur, argint) sunt mai puțin active, o forjare, și adesea utilizate în aplicații industriale ca aliaje.

Poziția fiecărui metal din activitatea rândul caracterizează capacitatea sa de a reacționa. Cu cât este mai activ metal, cu atât mai ușor preia oxigenul. Ele sunt foarte dificil de separat de compuși, în timp ce activitatea redusă de specii de metale pot fi găsite în forma sa pură. Cel mai activ dintre ele - potasiu și sodiu - Păstrați kerosenului din ea au oxidat imediat. Dintre metalele utilizate în industrie, cuprul este cel mai activ. ACESTEA face rezervoarelor și conductelor de apă caldă și cabluri electrice.