Det varmeledere De er de materialer, hvis struktur er sådan, at varme meget let kan passere igennem dem. Det skal huskes, at alt stof består af atomer og molekyler i konstant vibrationsbevægelse, og at varmen omsættes til større agitation af disse partikler..
Nogle materialer leder varme bedre end andre, fordi deres interne konfiguration letter denne energistrøm. Træ er for eksempel ikke en god varmeledning, fordi det tager lang tid at varme op. Men jern, kobber og andre metaller er, hvilket betyder, at deres partikler erhverver kinetisk energi meget hurtigt..
Dette er grunden til, at metaller er favoritterne til fremstilling af køkkenredskaber, såsom gryder og pander. De opvarmes hurtigt og når temperaturer, der er høje nok til, at maden koger ordentligt.
Dog er håndtag og håndtag, der er i kontakt med brugerens hænder, lavet af andre varmeisolerende materialer. På denne måde er gryderne nemme at håndtere, selv når de er varme..
Artikelindeks
Afhængigt af deres måde at lede varme på, klassificeres materialer i:
-Varmeledere: diamant og metaller som f.eks. kobber, jern, zink og aluminium. Normalt er gode ledere af elektricitet også gode varmeledere.
-Termisk isolering: træ, gummi, glasfiber, plast, papir, uld, anime, kork, polymerer er gode eksempler. Gasser er heller ikke gode ledere.
Egenskaben, der i sig selv karakteriserer den måde, hvorpå hver af dem leder varme, kaldes Varmeledningsevne. Jo højere et stofs varmeledningsevne er, jo bedre leder det varme.
Stoffernes termiske ledningsevne bestemmes eksperimentelt. I SI International System of Units måles varmeledningsevne i Watt / (meter x kelvin) eller W / (m.K). Det fortolkes som følger:
1 W / (m.K) svarer til 1 watt effekt, transmitteret i en længde svarende til 1 meter, når temperaturforskellen mellem de to ekstremer er 1 kelvin.
En anden enhed til termisk ledningsevne brugt i angelsaksiske lande er BTUH / (ft.ºF), hvor initialerne BTUH svarer til Britisk termisk enhed Per time.
Nedenfor er de termiske ledningsevner for nogle grundstoffer og materialer, der findes i naturen, og som ofte bruges i industrien..
Det skal dog bemærkes, at der er syntetiske forbindelser, der stadig er i den eksperimentelle fase, hvis varmeledningsevne langt overstiger diamantens, som leder bordet..
Temperaturen er afgørende i værdien af metallenes varmeledningsevne. Når temperaturen stiger, øges termisk ledningsevne (selvom den elektriske ledningsevne falder). For ikke-metaller er varmeledningsevnen omtrent konstant over et bredt temperaturinterval..
Værdierne i tabellen er specificeret ved 25 ºC og 1 atmosfæretryk.
Når man vælger et materiale til dets termiske egenskaber, skal det tages i betragtning, at det ekspanderer med varme. Denne kapacitet er givet af Koefficient for termisk ekspansion.
Det er den bedste termiske leder ved stuetemperatur, meget bedre end kobber og ethvert andet metal. I diamant, som er en elektrisk isolator, strømmer varmen ikke gennem ledningselektroner, men gennem udbredelsen af vibrationer i dens meget organiserede krystallinske struktur. Disse vibrationer kaldes fononer.
Den har også en lav termisk ekspansionskoefficient, hvilket betyder, at dens dimensioner forbliver tæt på de oprindelige, når de opvarmes. Når der kræves en god varmeleder, der ikke leder strøm, er diamant den bedste mulighed..
Som et resultat bruges det i vid udstrækning til at fjerne varmen produceret af computerkredsløb og andre elektroniske enheder. Men det har en stor ulempe: det er ekstremt dyrt. Selvom der findes syntetiske diamanter, er de ikke lette at fremstille, og de er også dyre.
Det er et højt værdsat metal til ornamentik på grund af dets glans, farve og smidighed. Det er modstandsdygtigt over for oxidation og blandt alle metaller er det den med den højeste varmeledningsevne såvel som fremragende elektrisk ledningsevne..
Af denne grund har den flere anvendelser i industrien, både alene og i legeringer med andre elementer såsom nikkel og palladium..
Med rent sølv, trykte kredsløb, fremstilles superledende kabler ved høj temperatur, og ledere, der anvendes i elektronik, er belagt, udover at de anvendes i legering til at skabe elektriske kontakter.
Det har den ulempe, at det er relativt knappe og derfor dyrt, men den unikke kombination af fysiske egenskaber til disse applikationer gør det til et fremragende alternativ, da det er meget fleksibelt og derved opnås ledere med god længde.
Det er et af de mest anvendte metaller, når der kræves god varmeledningsevne, fordi det ikke korroderer let, og dets smeltepunkt er ret højt, hvilket betyder, at det ikke smelter let, når det udsættes for varme..
Andre fordele, det har, er dets duktilitet ud over at det ikke er magnetisk. Kobber kan genbruges og er meget billigere end sølv. Imidlertid er dens termiske ekspansionskoefficient høj, hvilket betyder, at dens dimensioner ændres betydeligt, når de opvarmes..
På grund af sine gode termiske egenskaber anvendes den i vid udstrækning i køkkenredskaber, f.eks. Kobberpotter dækket med stål. Også til fremstilling af varmevekslere i varmtvandsbeholdere, i centralvarmesystemer, bilradiatorer og til at sprede varme i elektroniske enheder.
Det er det ædle metal par excellence og indtager en overvægtig plads i menneskehedens historie. Bortset fra denne specielle betydning er guld formbart, modstandsdygtigt og en fremragende leder af varme og elektricitet..
Da guld ikke korroderer, bruges det til at føre små strømme i solid-state elektroniske komponenter. Disse strømme er så små, at de let kan afbrydes ved det mindste tegn på korrosion, hvorfor guld garanterer pålidelige elektroniske komponenter..
Det bruges også til at fremstille hovedtelefonstik, kontakter, relæer og i patchkabler. Enheder som smartphones, lommeregnere, laptops og desktops og tv indeholder små mængder guld.
De specielle briller til klimaanlæg indeholder også spredt guld på en sådan måde, at de hjælper med at reflektere solens stråling udad og opretholder friskheden indeni, når det er meget varmt. På samme måde hjælper de med at opretholde den indre varme i bygningen, når det er vinter.
Det er det letteste af alle metaller, selvom det er meget reaktivt, så det korroderer let. Du skal også håndtere det med stor forsigtighed, fordi det er meget brandfarligt. På grund af dette findes det, selvom det er rigeligt, ikke i fri tilstand, men i forbindelser, hvorfor det generelt skal isoleres ved elektrolytiske metoder..
Dens varmeledningsevne svarer til guld, men det er meget billigere end guld. Lithiumcarbonat er en forbindelse, der anvendes til fremstilling af varmebestandigt glas og keramik.
En anden udbredt anvendelse af lithium er fremstillingen af langvarige, lette batterier, hvortil lithiumchlorid bruges til at ekstrahere metallisk lithium. Tilføjet i behandlingen af aluminium øger det dets elektriske ledningsevne og sænker driftstemperaturen..
Dette lette, billige, meget modstandsdygtige og let at arbejde metal er et af de vigtigste materialer, der bruges til at fremstille varmevekslere i klimaanlæg, såsom klimaanlæg og varmeapparater..
Både indenlandske og industrielle anvendes aluminiumsredskaber i udstrakt grad i køkkener rundt om i verden..
Aluminiumsredskaber som gryder, pander og bageplader er ekstremt effektive. De ændrer ikke smagen på mad og tillader, at varmen spredes hurtigt og jævnt under madlavning.
Uanset hvad er aluminiumsgryder og -pander fortrængt af rustfrit stål, hvilket ikke er en så god varmeleder. Dette skyldes, at rustfrit stål ikke reagerer med stærkere syrer, som f.eks. Tomatsauce..
Derfor foretrækkes det at fremstille tomatsauce i stålredskaber for at forhindre, at aluminium kommer ind i maden, da nogle har tilknyttet aluminium - til stede i antacida, talkum, deodoranter og mange andre produkter - med udseendet af degenerative sygdomme, selvom de fleste eksperter såvel som FDA afviser denne hypotese.
Køkkenredskaber lavet af anodiseret aluminium har ikke risiko for at frigive aluminiumpartikler og kan i princippet bruges mere sikkert.
Bronze er en legering af kobber og tin hovedsageligt med andre metaller i mindre grad. Det har været til stede siden oldtiden i menneskehedens historie.
Det er så vigtigt, at en periode med forhistorie endda er blevet navngivet som bronzealderen, det tidspunkt, hvor folk opdagede og begyndte at bruge egenskaberne ved denne legering..
Bronze er korrosionsbestandig og nem at arbejde med. Oprindeligt blev det brugt til at fremstille forskellige redskaber, værktøjer, smykker, kunstgenstande (f.eks. Skulpturer) og våben samt til at mønte mønter. I dag bruges det stadig til fremstilling af rør, mekaniske dele og musikinstrumenter.
Det er et meget formbart og duktilt blåhvidt metal, let at arbejde med, dog med et lavt smeltepunkt. Det har været kendt siden oldtiden, hovedsagelig brugt i legeringer.
Det bruges i øjeblikket til galvanisering af stål og dermed beskytte det mod korrosion. Også til fremstilling af batterier, pigmenter og fremstilling af specielle zinkplader til byggebranchen.
Jern er et andet metal med stor historisk betydning. Ligesom bronze er jern knyttet til et stadium i forhistorien, hvor store teknologiske fremskridt fandt sted: jernalderen.
I dag har støbejern fortsat mange applikationer til at fremstille værktøj, redskaber, i konstruktion og som materiale til fremstilling af bildele.
Jern er, som vi har set, en meget god varmeledning. Jerngenstande fordeler varmen meget godt og opbevarer den i lang tid. Det har også et højt smeltepunkt, hvilket gør det modstandsdygtigt over for høje temperaturer, og det er derfor nyttigt ved fremstilling af alle typer ovne, både industrielle og husholdninger..
Endnu ingen kommentarer