Den termiske ledningsevnen til metaller og bruken

Metaller - en substans som har en krystallstruktur. Når det blir oppvarmet, er de i stand til å smelte, det vil si inn i en fluid tilstand. Noen av dem har et lavt smeltepunkt: de kan smeltes ved å plassere en vanlig skje og holde flammen på et stearinlys. Dette bly og tinn. Andre kan være smeltet bare i spesielle ovner. Høyt smeltepunkt har kobber og jern. For reduseringen av den additive metall innføres. De erholdte legeringer (stål, bronse, støpejern, messing) som har et smeltepunkt som er lavere enn grunnmetallet.

Fra hva gjør smeltetemperaturen til metal? De har alle visse egenskaper - varmekapasitet og varmeledningsevne for metaller. Den varmekapasitet er evnen til å absorbere varme når de varmes opp. Dens numerisk index - spesifikk varme. Under det er en energimengde som er i stand til å absorbere en masseenhet av metall som er oppvarmet med 1 ° C. Fra denne figuren er avhengig av drivstofforbruk i oppvarming av et arbeidsstykke av metall til en ønsket temperatur. Den spesifikke varme av de fleste metaller er innenfor området på 300-400 J / (kg * K), metallegeringer - 100 til 2000 J / kg (* K).

Den termiske ledningsevnen til metaller - er overføringen av varme fra de varmere til den kaldere partiklene ved Fouriers lov i deres makroskopiske immobilitet. Det avhenger av strukturen til materialet, dets kjemiske sammensetning og type av interatomic binding. I metallene, blir varmeoverføringen som bæres av elektroner, andre faste materialer - fononer. Den termiske ledningsevne for metallet er høyere, jo mer perfekt krystallstrukturen de har. Jo flere metalliske urenheter er, jo mer forstyrret krystallgitteret, og jo lavere varmeledningsevne. Legerings å gjøre en slik forvrengning i metallkonstruksjonen, og øker den termiske ledningsevnen i forhold til grunnmetallet.

Alt metall er en god varmeledningsevne, men en høyere enn den andre. Eksempler på slike metaller - av gull, kobber og sølv. Lavere termisk ledningsevne - tinn, aluminium og jern. Økt varmeledningsevne av metaller er en fordel eller en ulempe, avhengig av omfanget av deres bruk. For eksempel, krever det en metallbolle for rask oppvarming av mat. På samme tid er bruken av metaller med høy termisk ledningsevne, for fremstilling av kokekar håndtak som gjør det vanskelig å bruke - håndtere for raskt oppvarmet, og for dem det er umulig å berøre. Derfor, ved bruk av isolasjonsmateriale her.

Et annet karakteristisk for metall å påvirke dets egenskaper - termisk ekspansjon. Det ser ut som en økning i volum av metallet når det varmes opp og nedad - under avkjøling. Dette fenomenet er helt nødvendig å ta hensyn til i produksjon av metallprodukter. For eksempel, pan lokk lage fakturaer, fra tekanner også tilveiebragt en åpning mellom lokket og huset, slik at når den varmes opp dekslet ikke er fastklemt.

For hvert metall ble beregnet koeffisient av termisk ekspansjon. Den blir bestemt ved oppvarming ved 1 ° C, testprøven som har en lengde på 1 m. Den største koeffisient er bly, sink, tinn. Mindre det av kobber og sølv. Enda lavere - jern og gull.

Ved kjemiske egenskaper av metallene er inndelt i flere grupper. Det aktive metaller (for eksempel kalium eller natrium) er i stand til momentant å reagere med luft eller vann. De seks mest aktive metaller, som utgjør den første gruppen av det periodiske system kalles alkalisk. De har liten smeltepunkt og så myk at de kan bli kuttet med en kniv. Ved å kombinere med vann, danner de alkaliske oppløsninger, derav navnet.

Den andre gruppen består av de alkaliske jordmetaller -. Kalsium, magnesium, etc. De finnes i mange mineraler og et ildfast fast stoff. Eksempler på disse metaller, kan tredje og fjerde grupper tjene som bly og aluminium. Det er ganske myke metaller og de er ofte brukt i legeringer. Overgangsmetallene (jern, krom, nikkel, kobber, gull, sølv) er mindre aktive, en smiing, og ofte brukt i industrielle anvendelser som legeringer.

Posisjonen av hvert metall i rekken aktiviteten karakteriserer dens evne til å reagere. Den mer aktive metall, jo lettere plukker den opp oksygen. De er meget vanskelig å separere fra forbindelser, mens lav aktivitet arter av metaller kan finnes i sin rene form. Den mest aktive av dem - kalium og natrium - Hold parafin ut fra det de umiddelbart oksidert. Av de metaller som brukes i industrien, er kobber det minst aktive. Derfra gjøre tanker og varmtvannsledninger og elektriske ledninger.