Toplinska vodljivost metala i legura

Ono što određuje indeks vodljivosti topline

S obzirom na toplinsku provodljivost metala i legura (stol je stvoren ne samo za metale već i za ostale materijale) treba uzeti u obzir da je najvažniji indeks koeficijent toplinske vodljivosti. Ovisi o sljedećim točkama:

1. Vrsta materijala i njegov kemijski sastav. Toplinska vodljivost željeza znatno će se razlikovati od odgovarajućeg indeksa aluminija, što je posljedica osobitosti kristalne rešetke materijala i drugih svojstava.
2. Koeficijent se može promijeniti kada se metal zagrije ili ohladi. U tom slučaju promjene mogu biti značajne jer svaki materijal ima svoje točke taljenja, kada se molekule počinju rekonstruirati.

U tablicama za određene metale i legure, koeficijent toplinske vodljivosti već je naznačen u tekućoj fazi.

Danas, praktički Nemojte mjeriti predmetni pokazatelj. To je zbog činjenice da je toplinski koeficijent provodljivosti beznačajne promjene u kemijskom sastavu ostaje u biti nepromijenjena. Tablični podaci se koriste pri projektiranju i izvođenju drugih izračuna.

Koncept koeficijenta toplinske vodljivosti

Kako bi se naznačila razmatrana vrijednost, koristi se simbol λ - količina topline koja se prenosi po jedinici vremena kroz jedinicu površine u vrijeme povećanja temperature. Ova se vrijednost koristi za različite izračune.

Opis toplinske vodljivosti mnogih metala provodi se prema formuli k = 2,5 · 10-8σT. Ova formula uzima u obzir:

1. Temperatura mjerena u Kelvinu.
2. Indeks električne vodljivosti.

Ovaj omjer je najprikladniji za određivanje svojstava vodiča u vrijeme rada tijekom zagrijavanja, ali nedavno se također koristi za mjerenje stupnja provodljivosti toplinske energije.

Poluvodiči i izolatori imaju niže pokazatelje toplinske vodljivosti, što je zbog osobitosti strukture njihove kristalne rešetke.

Kada se uzmu u obzir

Pri razmatranju različitih svojstava materijala često se pozornost posvećuje i toplinskoj vodljivosti. Ovaj pokazatelj je važan u sljedećim slučajevima:

1. Kada trebate ukloniti toplinu iz objekta. Toplinska energija može nastati zbog trenja. Istodobno, zagrijavanje uzrokuje promjenu osnovnih svojstava metala i legura: čvrstoću i tvrdoću površine. Primjer je dizajn motora s unutarnjim izgaranjem. Tijekom udarca klipa u bloku cilindra, griju se glavni elementi strukture. Zbog prevelike vrućine, čak i metali koji su otporni na visoke temperature početi gubiti snagu i postati više plastike. Kao rezultat toga, geometrijske dimenzije važnih strukturnih elemenata mijenjaju se i razgrađuju. Toplinska provodljivost se također uzima u obzir prilikom izrade alata za rezanje, zrakoplova ili vlakova velike brzine.
2. Kada je potrebno prenijeti toplinsku energiju. Sustav centralnog grijanja temelji se na grijanju radne okoline, koja se zatim potroši potrošaču i energija se prenosi u okoliš. Kako bi se poboljšala učinkovitost cjevovoda koji se stvara, a radijatori su izrađeni od metala koji mogu brzo prenijeti toplinu.
3. Kada izdvojiti površinu. Postoji situacija kada je potrebno smanjiti vjerojatnost zagrijavanja površine. Za to se koriste posebni materijali koji imaju visoku izolacijsku kvalitetu. Neki metali i legure također imaju reflektirajuća svojstva i ne zagrijavaju niti prenose toplinu. Primjer se naziva folija, koja se često koristi kao reflektirajući zaslon. Također je izrađen od tankog sloja metala, koji ima nisku vodljivost.

Zaključno, napominjemo da je prije razvoja molekularno-kinetičke teorije bio smatran prijenosom toplinske energije kao znakom protoka hipotetske topline. Pojavom moderne opreme dopušteno je proučavanje strukture materijala i proučavanje ponašanja čestica pri izloženosti visokim temperaturama. Prijenos energije javlja se zbog brzog kretanja molekula koje se počinju sudarati i pokreću druge molekule koje su u mirnom stanju.