La conductividad térmica de los metales y su uso

Metales – una sustancia que tiene una estructura de cristal. Cuando se calienta, que son capaces de fundir, es decir, en un estado fluido. Algunos de ellos tienen un punto de fusión bajo: pueden ser fundidos mediante la colocación de una cuchara ordinaria y mantener la llama de una vela. Este plomo y estaño. Otros pueden ser fundidos sólo en hornos especiales. Alto punto de fusión tiene cobre y hierro. Para su reducción al aditivo de metal se introduce. Las aleaciones obtenidas (acero, bronce, hierro fundido, latón) con un punto de fusión menor que el metal padre.

Por lo que lo hace la temperatura de fusión del metal? Todos ellos tienen ciertas características – capacidad de calor y la conductividad térmica de los metales. La capacidad de calor es la capacidad de absorción de calor cuando se calienta. Su índice numérico – calor específico. Bajo es una cantidad de energía que es capaz de absorber una unidad de masa de metal que se calienta por 1 ° C. De esta cifra depende del consumo de combustible en el calentamiento de una pieza de trabajo metálica a una temperatura deseada. El calor específico de la mayoría de los metales está dentro del intervalo de 300-400 J / (kg * K), aleaciones metálicas – 100-2000 J / (kg * K).

La conductividad térmica de los metales – es la transferencia de calor desde el más caliente a las partículas más frías por la ley de Fourier en su inmovilidad macroscópico. Depende de la estructura del material, su composición química y el tipo de enlace interatómica. En los metales, la transferencia de calor se realiza por los electrones, otros materiales sólidos – fonones. La conductividad térmica del metal es más alto, la estructura cristalina más perfecta que tienen. Las impurezas más metal es, la red cristalina más distorsionada, y la más baja es la conductividad térmica. La aleación hacer tal distorsión en la estructura de metal, y disminuye la conductividad térmica con respecto al metal base.

Todo el metal es una buena conductividad térmica, pero una mayor que la otra. Ejemplo de tales metales – oro, cobre y plata. Baja conductividad térmica – el estaño, aluminio y hierro. El aumento de la conductividad térmica de los metales es una ventaja o desventaja, dependiendo del alcance de su uso. Por ejemplo, se requiere un recipiente de metal para el calentamiento rápido de los alimentos. Al mismo tiempo, el uso de metales con alta conductividad térmica para la fabricación de mangos de utensilios de cocina hace que sea difícil de usar – manejar demasiado rápido climatizada, y para ellos es imposible tocar. Por lo tanto, el uso de materiales aislantes aquí.

Otra característica de metal de afectar a sus propiedades – expansión térmica. Aparece como un aumento del volumen del metal cuando se calienta y disminuyendo – durante el enfriamiento. Este fenómeno es absolutamente necesario tener en cuenta en la fabricación de productos metálicos. Por ejemplo, tapas de cacerola hacen facturas, desde teteras también proporcionan un hueco entre la tapa y el alojamiento de modo que cuando la cubierta calentada no está atascado.

Para cada metal se calculó el coeficiente de expansión térmica. Se determina por calentamiento a 1 ° C muestra de ensayo que tiene una longitud de 1 m. El coeficiente más grande son el plomo, zinc, estaño. Menos que de cobre y plata. Aún más baja – hierro y oro.

Por propiedades químicas de los metales se dividen en varios grupos. There metales activos (por ejemplo, potasio o sodio) capaces de reaccionar instantáneamente con aire o agua. Los seis metales más activos que constituyen el primer grupo de la tabla periódica se llaman alcalina. Tienen poco punto de fusión y tan suave que se puede cortar con un cuchillo. La combinación con agua, forman soluciones alcalinas, de ahí su nombre.

El segundo grupo consiste en los metales alcalinotérreos -. Calcio, magnesio, etc. Se encuentran en muchos minerales y un sólido refractario. Ejemplos de estos metales, tercero y cuarto grupos podrían servir como plomo y aluminio. Es metales bastante suaves y se utilizan a menudo en aleaciones. Los metales de transición (hierro, cromo, níquel, cobre, oro, plata) son menos activas, una forja, y con frecuencia se usa en aplicaciones industriales como aleaciones.

La posición de cada metal en la actividad fila caracteriza su capacidad de reacción. El más activo el metal, más fácil recoge el oxígeno. Son muy difíciles de separar de los compuestos, mientras que la baja actividad de especies de metales pueden encontrarse en su forma pura. El más activo de ellos – potasio y sodio – Mantener el queroseno fuera de él inmediatamente oxidan. De los metales utilizados en la industria, el cobre es la menos activa. De la misma hacer tanques y tuberías de agua caliente y cables eléctricos.