Przewody cieplne

Kable miedziane, doskonały kierowca cieplny. Z licencją

Co to są sterowniki cieplne?

Przewody cieplne to te materiały, których struktura jest taka, że ​​ciepło może je bardzo łatwo przemieszczać. Pamiętaj, że materia składa się z atomów i cząsteczek w ciągłym ruchu wibracyjnym, a ciepło przekłada się na większe pobudzenie takich cząstek.

Niektóre materiały Prowadzą ciepło lepiej niż inne, Ponieważ jego wewnętrzna konfiguracja ułatwia ten przepływ energii. Na przykład drewno nie jest dobrym kierowcą cieplnym, ponieważ rozgrzanie zajmuje dużo czasu. Z drugiej strony żelazo, miedź i inne metale są, co oznacza, że ​​ich cząsteczki bardzo szybko nabywają energię kinetyczną.

Właśnie dlatego metale są najlepsze do produkcji przyborów kuchennych, takich jak garnki i patelnie. Szybko się nagrzewają i osiągają wystarczająco wysokie temperatury, aby jedzenie prawidłowo gotuje.

Jednak mango i uchwyty, które mają kontakt z rękami użytkownika, są wykonane z innych materiałów izolacyjnych cieplnych. W ten sposób patelnie są łatwo manipulowane, nawet jeśli są gorące.

Rodzaje przewodów

W zależności od sposobu prowadzenia ciepła materiały są klasyfikowane jako:

• Przewodniki termiczne: Diament i metale, takie jak miedź, żelazo, cynk i aluminium,. Zwykle dobre sterowniki elektryczne są również ciepłem.
• Izolacja cieplna: drewno, guma, włókno szklane, plastik, papier, wełna, anime, korek, polimery to dobre przykłady. Gazy też nie są dobrymi kierowcami.

Przewodność termiczna materiałów

Właściwość, która charakteryzuje sposób, w jaki każdy z nich prowadzi, jest wywoływany Przewodność cieplna. Im wyższa przewodność cieplna substancji, tym lepsze ciepło prowadzi.

Może ci służyć: rodzaje świadomości

Przewodnictwo cieplne substancji jest określane eksperymentalnie. W międzynarodowym systemie jednostek przewodność cieplna jest mierzona w wat/(metro x kelvin) lub w/(m.K). Jest interpretowany w następujący sposób:

1 w/(m.K) równoważne z mocą 1 wat, przenoszonym przez długość równą 1 metra, gdy różnica temperatury między dwoma końcami wynosi 1 Kelvin.

Kolejną jednostką przewodnictwa cieplnego stosowanego w krajach anglo -saksu jest BTUH/ (ft.ºF), gdzie akronim BTUH odpowiada Brytyjska jednostka termiczna na godzinę.

Wartości przewodności cieplnej

Następnie przewodnictwo cieplne niektórych elementów i materiałów występujących w naturze i które są częste w branży.

Należy jednak zauważyć, że istnieją związki syntetyczne, nawet w fazie eksperymentalnej, której przewodność cieplna znacznie przekracza przewodnictwo diamentu, co prowadzi do tabeli.

Temperatura jest decydująca pod względem wartości przewodności cieplnej metali. Zwiększając temperaturę, podobnie przewodność cieplna (chociaż maleje elektryczne). W przypadku nie -metalów przewodność cieplna jest w przybliżeniu stała w szerokim zakresie temperatur.

Wartości tabeli są określone w 25 ° C i 1 atmosfera ciśnienia.

Wybierając materiał do jego właściwości termicznych, należy wziąć pod uwagę, że rozszerza się on z ciepłem. Ta pojemność jest dana przez Współczynnik rozszerzalności cieplnej.

Przykłady przewodów cieplnych

Diament

Jest to najlepszy sterownik termiczny w temperaturze pokojowej, znacznie lepszy niż miedź i każdy inny metal. W diamentie, który jest izolatorem elektrycznym, ciepło nie przepływa przez elektronach napędowych, ale przez propagowanie wibracji w strukturze krystalicznej, wysoce zorganizowane. Te wibracje nazywane są fonami.

Może ci służyć: przeszkody badawcze: co to jest i jakie są główne

Srebro

Jest to bardzo doceniony metal za ozdobę ze względu na jego jasność, kolor i plastyczność. Jest odporny na utlenianie, a spośród wszystkich metali jest ten o największej przewodności cieplnej, a także doskonałej przewodności elektrycznej.

Dlatego ma wiele aplikacji w branży, zarówno samodzielnie, jak i w stopach z innymi elementami, takimi jak Nickel i Paladio.

Miedź

Jest to jeden z najczęściej używanych metali, gdy wymagana jest dobra przewodność cieplna, ponieważ nie jest łatwo uruchomiona, a jego temperatura topnienia jest dość wysoka, co oznacza, że ​​nie będzie łatwo stopić, gdy wystawi się na ciepło.

Inne zalety, jakie posiada, jest jego plastyczność, oprócz tego, że nie jest magnetyczna. Miedź nadaje się do recyklingu i znacznie tańsza niż pieniądze. Jednak jego współczynnik rozszerzalności cieplnej jest wysoki, z którym jego wymiary zmieniają się znacznie po podgrzaniu.

Złoto

Jest to metal szlachetny par excellence i zajmuje przeważające miejsce w historii ludzkości. Oprócz tego szczególnego znaczenia złoto jest plastyczne, odporne i wspaniały przewodnik ciepła i prądu.

Ponieważ złoto nie jest korodowe, służy do transportu małych prądów w składnikach elektronicznych w stanie stałym. Prądy te są tak małe, że można je łatwo przerwać w najmniejszym wskazaniu korozji, więc złoto gwarantuje niezawodne komponenty elektroniczne.

Lit

Jest to najlżejszy ze wszystkich metali, choć bardzo reaktywny, więc można je łatwo uruchamiać. Musisz również sobie z tym poradzić z wielką ostrożnością, ponieważ jest wysoce łatwopalny. Z tego powodu, chociaż jest obfite, nie znajduje się go w stanie wolnym, ale w związkach, więc musi być ogólnie izolowany metodami elektrolitycznymi.

Może ci służyć: wkłady fizyki

Jego przewodność cieplna jest podobna do przewodnictwa złota, ale jest znacznie tańsza niż ta. Węglan litowy to związek stosowany w produkcji szklanki i ceramiki opornej na ciepło.

Aluminium

Ten lekki, ekonomiczny, wysoce odporny i łatwy w pracy.

Brązowy

Brąz to stop z miedzi i cyny, głównie z innymi metali w mniejszym stopniu. Był obecny od czasów starożytnych w historii ludzkości.

Równie ważne jest, aby powołano okres prehistorii jako wiek brązu, czas, w którym ludzie odkryli i zaczęli wykorzystywać właściwości tego stopu.

Cynk

Jest to bardzo plastyczna i plastyczna niebieskawowa biała metal, łatwy w pracy, choć z niskim tempem topnienia. Jest znany od czasów starożytnych i jest używany głównie w stopach.

Obecnie służy do ocynkowania stali i ochrony przed korozją. Również w celu produkcji baterii, pigmentów i produkcji specjalnych arkuszy cynku dla branży budowlanej.

Żelazo

Żelazo to kolejny metal o wielkim znaczeniu historycznym. Oprócz brązu żelazo jest powiązane z etapem prehistorii, w którym nastąpił wielki postęp technologiczny: epoka żelaza.

Obecnie żeliwa nadal ma wiele zastosowań do produkcji narzędzi, przyborów, w budownictwie i jako materiał do produkcji części motoryzacyjnych.

Bibliografia

1. Sterowniki i izolatory termiczne. Odzyskane z CK12.org.
2. Hill, d. Właściwości tematyczne żeliwa. Odzyskane z ehow.com.