Conduttori di calore

Cavi di rame, un eccellente driver di calore. Con licenza

Cosa sono i conducenti di calore?

IL Conduttori di calore sono quei materiali la cui struttura è tale che il calore può attraversarli molto facilmente. Ricorda che la materia è composta da atomi e molecole in costante movimento vibratorio e che il calore si traduce in una maggiore agitazione di tali particelle.

Alcuni materiali Conducono il calore meglio di altri, Perché la sua configurazione interna facilita questo flusso di energia. Il legno, ad esempio, non è un buon driver di calore perché ci vuole molto tempo per riscaldarsi. D'altra parte, lo sono ferro, rame e altri metalli, il che significa che le loro particelle acquisiscono energia cinetica molto rapidamente.

Ecco perché i metalli sono i migliori per la produzione di utensili da cucina, come vasi e padelle. Si riscaldano rapidamente e raggiungono temperature abbastanza alte in modo che il cibo stia cucinando correttamente.

Tuttavia, i manghi e le maniglie, che sono in contatto con le mani dell'utente, sono realizzati con altri materiali isolanti a calore. In questo modo le padelle sono facilmente manipolate anche se sono calde.

Tipi di conduttori

A seconda del loro modo di condurre calore, i materiali sono classificati come:

• Conduttori termici: diamanti e metalli come rame, ferro, zinco e alluminio, tra gli altri. Di solito, i buoni conducenti di elettricità sono anche il calore.
• Isolamento termico: legno, gomma, fibra di vetro, plastica, carta, lana, anime, sughero, polimeri sono buoni esempi. Anche i gas non sono buoni driver.

Conduttività termica dei materiali

La proprietà che caratterizza il modo in cui ognuno di essi conduce il calore viene chiamata Conduttività termica. Maggiore è la conduttività termica di una sostanza, migliore è il calore.

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La conduttività termica delle sostanze è determinata sperimentalmente. Nel sistema internazionale di unità, la conducibilità termica viene misurata in WATT/(Metro X Kelvin) o con (M.K). È interpretato come segue:

1 w/(m.K) equivalente a un watt di potenza da 1, trasmesso attraverso una lunghezza pari a 1 metro, quando la differenza di temperatura tra le due estremità è 1 kelvin.

Un'altra unità per la conduttività termica utilizzata nei paesi anglo -saxon è BTUH/ (FT.ºF), dove l'acronimo Btuh corrisponde Unità termica britannica all'ora.

Valori di conducibilità termica

Successivamente, le conduttività termiche di alcuni elementi e materiali presenti in natura e che sono di uso frequente nel settore.

Tuttavia, si deve notare che ci sono composti sintetici, anche in una fase sperimentale, la cui conducibilità termica supera di gran lunga quella del diamante, che conduce il tavolo.

La temperatura è decisiva nel valore della conduttività termica dei metalli. Aumentando la temperatura, anche la conduttività termica (sebbene la diminuzione elettrica). Per i non metallici, la conducibilità termica è approssimativamente costante in una vasta gamma di temperature.

I valori della tabella sono specificati a 25 ° C e 1 atmosfera di pressione.

Selezionando un materiale per le sue proprietà termiche, è necessario tenere conto che si espande con il calore. Questa capacità è data dal file Coefficiente di espansione termica.

Esempi di conduttori di calore

Diamante

È il miglior driver termico a temperatura ambiente, molto meglio del rame e di qualsiasi altro metallo. Nel diamante, che è un isolante elettrico, il calore non scorre attraverso gli elettroni di guida, ma dalla propagazione delle vibrazioni nella sua struttura cristallina, altamente organizzata. Queste vibrazioni sono chiamate Phonas.

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Argento

È un metallo molto apprezzato per gli ornamenti per la sua luminosità, colore e malleabilità. È resistente all'ossidazione e tra tutti i metalli è quello con la più grande conducibilità termica, nonché un'eccellente conducibilità elettrica.

Pertanto ha molteplici applicazioni nel settore, sia da sole che in leghe con altri elementi come il nichel e il paladio.

Rame

È uno dei metalli più usati quando è necessaria una buona conducibilità termica, perché non è facilmente eseguito e il suo punto di fusione è piuttosto elevato, il che significa che non sarà facilmente fuso se esposto al calore.

Altri vantaggi che ha è la sua duttilità, oltre a non essere magnetici. Il rame è riciclabile e molto meno costoso del denaro. Tuttavia, il suo coefficiente di espansione termica è elevato, con cui le sue dimensioni cambiano in modo sensibile quando riscaldate.

Oro

È il prezioso metallo per eccellenza e occupa un luogo preponderante nella storia dell'umanità. Oltre a questo significato speciale, l'oro è malleabile, resistente e un magnifico conduttore di calore ed elettricità.

Poiché l'oro non è corrode, viene utilizzato per trasportare piccole correnti in componenti elettronici a stato solido. Queste correnti sono così piccole che possono essere facilmente interrotte alla minima indicazione della corrosione, quindi l'oro garantisce componenti elettronici affidabili.

Litio

È il più leggero di tutti i metalli, anche se molto reattivo, quindi è facilmente eseguito. Devi anche gestirlo con grande cautela, perché è altamente infiammabile. Per questo motivo, sebbene sia abbondante, non si trova in stato libero ma nei composti, quindi deve essere generalmente isolato con metodi elettrolitici.

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La sua conduttività termica è simile a quella dell'oro, ma è molto più economica di così. Il carbonato di litio è un composto utilizzato nella produzione di vetro e ceramica resistenti al calore.

Alluminio

Questa luce, economica, altamente resistente e facile da lavorare.

Bronzo

Il bronzo è una lega di rame e stagno, principalmente, con altri metalli in misura minore. È presente fin dai tempi antichi nella storia dell'umanità.

È altrettanto importante che un periodo di preistoria sia stato nominato come età del bronzo, il tempo in cui le persone hanno scoperto e hanno iniziato a usare le proprietà di questa lega.

Zinco

È un metallo bianco bluastro molto malleabile e duttile, facile da lavorare, anche se con un basso punto di fusione. È noto fin dai tempi antichi ed è usato principalmente in leghe.

Attualmente viene utilizzato per zincarsi l'acciaio e proteggerlo dalla corrosione. Anche per produrre batterie, pigmenti e produrre fogli di zinco speciali per l'industria delle costruzioni.

Ferro

Il ferro è un altro metallo con grande significato storico. Oltre al bronzo, il ferro è legato a una fase di preistoria in cui si sono verificati grandi progressi tecnologici: età del ferro.

Al momento, la ghisa ha ancora molte applicazioni per produrre strumenti, utensili, costruzioni e come materiale per la produzione di parti automobilistiche.

Riferimenti

1. Driver termici e isolanti. Recuperato da CK12.org.
2. Hill, d. Proprietà tematiche della ghisa. Recuperato da ehow.com.