Konduktivitas termal logam dan penggunaannya

Logam - zat yang memiliki struktur kristal. Ketika dipanaskan, mereka mampu mencair, yaitu, ke dalam keadaan cairan. Beberapa dari mereka memiliki titik leleh rendah: mereka dapat mencair dengan menempatkan sendok biasa dan menjaga nyala lilin. Ini timah dan timah. Orang lain mungkin akan meleleh hanya dalam tungku khusus. Tinggi titik leleh memiliki tembaga dan besi. Untuk pengurangan terhadap aditif logam diperkenalkan. paduan yang diperoleh (baja, perunggu, besi cor, kuningan) yang memiliki titik leleh lebih rendah dari logam induk.

Dari apa suhu leleh dari logam? Mereka semua memiliki karakteristik tertentu - kapasitas panas dan konduktivitas termal logam. Kapasitas panas adalah kemampuan menyerap panas ketika dipanaskan. Indeks numerik - panas spesifik. Di bawah ini adalah jumlah energi yang mampu menyerap satuan massa logam yang dipanaskan oleh 1 ° C. Dari angka ini tergantung pada konsumsi bahan bakar di memanaskan benda kerja logam untuk suhu yang diinginkan. Panas spesifik dari kebanyakan logam adalah dalam kisaran 300-400 J / (kg * K), campuran logam - 100-2000 J / (kg * K).

Konduktivitas termal logam - adalah transfer panas dari panas ke partikel dingin oleh hukum Fourier dalam imobilitas makroskopik mereka. Hal ini tergantung pada struktur material, komposisi kimia dan jenis obligasi interatomik. Dalam logam, transfer panas dilakukan oleh elektron, bahan padat lainnya - fonon. Konduktivitas termal logam lebih tinggi, struktur kristal yang lebih sempurna yang mereka miliki. Kotoran logam yang lebih adalah, kisi kristal lebih terdistorsi, dan lebih rendah konduktivitas termal. Paduan membuat distorsi seperti dalam struktur logam, dan mengurangi konduktivitas termal sehubungan dengan logam induk.

Semua logam adalah konduktivitas termal yang baik, tapi satu lebih tinggi dari yang lain. Contoh logam seperti - emas, tembaga dan perak. konduktivitas termal rendah - timah, aluminium dan besi. Peningkatan konduktivitas termal logam merupakan keuntungan atau kerugian, tergantung pada ruang lingkup penggunaannya. Sebagai contoh, membutuhkan mangkuk logam untuk pemanasan cepat dari makanan. Pada saat yang sama, penggunaan logam dengan konduktivitas termal yang tinggi untuk pembuatan menangani peralatan masak membuatnya sulit untuk menggunakan - menangani terlalu cepat dipanaskan, dan mereka tidak mungkin untuk menyentuh. Oleh karena itu, menggunakan bahan isolasi di sini.

Karakteristik lain dari logam yang mempengaruhi sifat-sifatnya - ekspansi termal. Tampaknya sebagai peningkatan volume logam ketika dipanaskan dan penurunan - selama pendinginan. Fenomena ini mutlak diperlukan untuk memperhitungkan dalam pembuatan produk logam. Misalnya, tutup panci membuat faktur, dari teko juga disediakan kesenjangan antara penutup dan perumahan sehingga ketika penutup dipanaskan tidak macet.

Untuk masing-masing logam dihitung koefisien ekspansi termal. Hal ini ditentukan oleh pemanasan pada 1 ° C sampel uji memiliki panjang 1 m. Koefisien terbesar adalah timbal, seng, timah. Kurang itu dari tembaga dan perak. Bahkan lebih rendah - besi dan emas.

Dengan sifat kimia dari logam dibagi menjadi beberapa kelompok. Ada logam aktif (misalnya, kalium atau natrium) yang mampu seketika bereaksi dengan udara atau air. Enam logam yang paling aktif yang merupakan kelompok pertama dari tabel periodik disebut basa. Mereka memiliki sedikit titik leleh dan begitu lembut bahwa mereka dapat dipotong dengan pisau. Menggabungkan dengan air, mereka membentuk larutan alkali, maka nama mereka.

Kelompok kedua terdiri dari logam alkali tanah -. Kalsium, magnesium, dll Mereka ditemukan di banyak mineral dan padat tahan api. Contoh logam ini, kelompok ketiga dan keempat bisa berfungsi sebagai lead dan aluminium. Hal ini logam cukup lembut dan mereka sering digunakan dalam paduan. Logam transisi (besi, kromium, nikel, tembaga, emas, perak) kurang aktif, penempaan, dan sering digunakan dalam aplikasi industri seperti paduan.

Posisi masing-masing logam dalam kegiatan baris ciri kemampuannya untuk bereaksi. Semakin aktif logam, semakin mudah mengambil oksigen. Mereka sangat sulit untuk memisahkan dari senyawa, sementara aktivitas rendah spesies logam dapat ditemukan dalam bentuk murni. Yang paling aktif dari mereka - kalium dan natrium - Jauhkan minyak tanah dari itu mereka segera teroksidasi. Dari logam yang digunakan dalam industri, tembaga adalah yang paling aktif. Darinya membuat tangki dan pipa air panas dan kabel listrik.