La conducibilità termica dei metalli e suo uso
Metalli – una sostanza avente una struttura cristallina. Quando riscaldato, sono in grado di fondere, cioè, in uno stato fluido. Alcuni di loro hanno un basso punto di fusione: possono essere fusi mettendo un cucchiaio di ordinaria e mantenendo la fiamma di una candela. Questo piombo e stagno. Altri possono essere fusi solo in forni speciali. Alto punto di fusione hanno rame e ferro. Per la sua riduzione all'additivo metallo viene introdotto. Le leghe ottenute (acciaio, bronzo, ghisa, ottone) aventi un punto di fusione inferiore rispetto al metallo di base.
Da quello che fa la temperatura di fusione del metallo? Sono tutte dotate di determinate caratteristiche – capacità termica e la conducibilità termica dei metalli. La capacità termica è la capacità di assorbire calore quando riscaldato. Il suo indice numerico – calore specifico. Sotto è una quantità di energia che è in grado di assorbire una massa unitaria di metallo che viene riscaldato dal 1 ° C. Da questa figura dipende dal consumo di carburante in riscaldamento di un pezzo di metallo ad una temperatura desiderata. Il calore specifico della maggior parte dei metalli è compreso nell'intervallo di 300-400 J / (kg * K), leghe metalliche – 100-2000 J / (kg * K).
La conducibilità termica dei metalli – è il trasferimento di calore dal caldo alle particelle più fredde dalla legge di Fourier nel loro immobilità macroscopica. Essa dipende dalla struttura del materiale, la sua composizione chimica e il tipo di legame interatomiche. Nei metalli, il trasferimento di calore è portato da elettroni, altri materiali solidi – fononi. La conducibilità termica del metallo è elevato, la struttura cristallina più perfetta che hanno. I più impurità metalliche è, il reticolo cristallino più distorta, e minore è la conducibilità termica. Lega rendendo tale distorsione nella struttura metallica, e diminuisce la conducibilità termica rispetto al metallo di base.
Tutto il metallo è una buona conducibilità termica, ma una più alta dell'altra. Esempio di tali metalli – oro, rame e argento. Minore conducibilità termica – stagno, alluminio e ferro. Maggiore conducibilità termica dei metalli è un vantaggio o uno svantaggio, a seconda della portata del loro utilizzo. Ad esempio, esso richiede una ciotola di metallo per un riscaldamento rapido dei cibi. Allo stesso tempo, l'uso di metalli ad elevata conducibilità termica per la produzione di maniglie pentole rende difficile da usare – gestire troppo velocemente riscaldati, e per loro è impossibile toccare. Pertanto, utilizzando materiali isolanti qui.
Un'altra caratteristica di metallo che colpisce le sue proprietà – dilatazione termica. Appare come un aumento di volume del metallo quando viene riscaldato e decrescente – durante il raffreddamento. Questo fenomeno è assolutamente necessario tener conto nella fabbricazione di prodotti in metallo. Ad esempio, coperchi delle padelle fanno fatture, da teiere anche fornito uno spazio tra il coperchio e l'alloggiamento in modo che quando la copertura riscaldato non è inceppata.
Per ciascun metallo è stato calcolato il coefficiente di espansione termica. Esso viene determinato mediante riscaldamento a 1 ° C campione di prova avente una lunghezza di 1 m. La più grande coefficiente sono piombo, zinco, stagno. Meno è di rame e argento. Ancora più basso – ferro e oro.
Con proprietà chimiche dei metalli sono divisi in diversi gruppi. Là metalli attivi (ad esempio, sodio o potassio) capaci di reagire istantaneamente con aria o acqua. I sei metalli più attivi costituenti il primo gruppo della tavola periodica sono chiamati alcalina. Hanno poco punto di fusione e così morbido che può essere tagliato con un coltello. Combinando con acqua, formano soluzioni alcaline, quindi il loro nome.
Il secondo gruppo è costituito dai metalli alcalino-terrosi -. Il calcio, magnesio, ecc si trovano in molti minerali e un solido refrattario. Esempi di questi metalli, terzo e quarto gruppi potrebbero servire come il piombo e l'alluminio. E 'abbastanza morbido metalli e sono spesso utilizzati nelle leghe. I metalli di transizione (ferro, cromo, nichel, rame, oro, argento) sono meno attivi, un fucinato e spesso utilizzati in applicazioni industriali come le leghe.
La posizione di ciascun metallo dell'attività fila caratterizza la capacità di reagire. Il più attivo il metallo, più facile raccoglie ossigeno. Sono molto difficili da separare da composti, mentre la bassa attività specie di metalli possono essere trovati nella sua forma pura. I più attivi di loro – potassio e sodio – Tenere kerosene da esso hanno immediatamente ossidati. Dei metalli utilizzati nell'industria, il rame è il meno attivo. Da esse rendono serbatoi e tubi di acqua calda e fili elettrici.
