Toplotni vodniki

Bakreni kabli, odličen toplotni gonilnik. Z licenco

Kaj so gonilniki toplote?

The Toplotni vodniki so tisti materiali, katerih struktura je taka, da lahko toplota zelo enostavno potuje. Ne pozabite, da je snov sestavljena iz atomov in molekul v konstantnem vibracijskem gibanju in da toplota pomeni večjo vznemirjenje takšnih delcev.

Nekaj ​​materialov Toploto vodijo bolje kot drugi, Ker njegova notranja konfiguracija olajša ta tok energije. Les, na primer, ni dober voznik toplote, ker traja veliko časa, da se segreje. Po drugi strani so železo, baker in druge kovine, kar pomeni, da njihovi delci zelo hitro pridobijo kinetično energijo.

Zato so kovine najboljše za izdelavo kuhinjskih pripomočkov, kot so lonci in ponve. Hitro se segrejejo in dosežejo dovolj visoke temperature, tako da hrana pravilno kuha.

Vendar so mango in ročaji, ki so v stiku z uporabnikovimi rokami, izdelani iz drugih toplotno izolacijskih materialov. Na ta način se ponve zlahka manipulirajo, tudi če so vroče.

Vrste vodnikov

Materiali so glede na način vodenja toplote razvrščeni kot:

• Termični vodniki: Diamant in kovine, kot so baker, železo, cink in aluminij. Običajno so tudi dobri gonilniki električne energije tudi vročina.
• Toplotna izolacija: les, guma, steklena vlakna, plastika, papir, volna, anime, pluta, polimeri so dobri primeri. Tudi plini niso dobri vozniki.

Toplotna prevodnost materialov

Lastnost, ki označuje način, kako vsak od njih vodi toploto, se imenuje Toplotna prevodnost. Višja kot je toplotna prevodnost snovi, boljša gre toplota.

Vam lahko služi: vrste zavesti

Toplotna prevodnost snovi se določi eksperimentalno. V mednarodnem sistemu enot se toplotna prevodnost meri v Watt/(Metro X Kelvin) ali w/(m.K). Razlaga se na naslednji način:

1 w/(m.K) enakovredno 1 napajalnemu vatu, ki se prenaša skozi dolžino, ki je enaka 1 metru, ko je temperaturna razlika med obema koncima 1 Kelvin.

Druga enota za toplotno prevodnost, ki se uporablja v anglo -saksonskih državah, je BTUH/ (ft.ºF), kjer kratica btuh ustreza Britanska toplotna enota na uro.

Vrednosti toplotne prevodnosti

Nato toplotna prevodnost nekaterih elementov in materialov, ki jih najdemo v naravi, in ki so v panogi pogoste uporabe.

Vendar je treba opozoriti, da obstajajo sintetične spojine, tudi v eksperimentalni fazi, katerih toplotna prevodnost daleč presega diamant, ki vodi mizo.

Temperatura je odločilna v vrednosti toplotne prevodnosti kovin. S povečanjem temperature, tako tudi toplotna prevodnost (čeprav se elektrika zmanjšuje). Za ne -koščke je toplotna prevodnost približno konstantna pri širokem razponu temperatur.

Vrednosti tabele so določene pri 25 ° C in 1 tlačni atmosferi.

Z izbiro materiala za njegove toplotne lastnosti je treba upoštevati, da se širi s toploto. To zmogljivost daje Koeficient toplotne ekspanzije.

Primeri toplotnih vodnikov

Diamant

Je najboljši toplotni gonilnik pri sobni temperaturi, veliko boljši od bakra in katere koli druge kovine. V diamantu, ki je električni izolator, toplota ne teče skozi vožnjo elektronov, temveč s širjenjem vibracij v svoji kristalni strukturi, visoko organizirani. Te vibracije se imenujejo fonas.

Vam lahko služi: raziskovalne ovire: kaj so in kaj so glavne

Srebro

To je zelo cenjena kovina za okras zaradi njene svetlosti, barve in pobožnosti. Je odporen na oksidacijo in med vsemi kovinami je tista z največjo toplotno prevodnostjo, pa tudi odlično električno prevodnost.

Zato ima več aplikacij v industriji, sam in v zlitinah z drugimi elementi, kot sta Nikelj in Paladio.

baker

Je ena najbolj uporabljenih kovin, kadar je potrebna dobra toplotna prevodnost, saj je ni enostavno teči in je njena tališče precej visoka, kar pomeni.

Druge prednosti, ki jih ima. Baker je mogoče reciklirati in veliko cenejše od denarja. Vendar je njegov koeficient toplotne ekspanzije visok, s katerim se njene dimenzije ob segrevanju bistveno spreminjajo.

Zlato

To je dragocena kovinska par odličnost in zaseda prevladujoče mesto v zgodovini človeštva. Poleg tega posebnega pomena je zlato poševno, odporno in veličasten prevodnik toplote in električne energije.

Ker zlato ni korodiran, se uporablja za prevoz majhnih tokov v elektronskih komponentah v trdnem stanju. Ti tokovi so tako majhni, da jih je mogoče enostavno prekiniti na najmanjši pokazatelj korozije, zato zlato zagotavlja zanesljive elektronske komponente.

Litij

Je najlažji od vseh kovin, čeprav zelo reaktiven, zato ga je enostavno voditi. Prav tako morate ravnati z veliko previdnostjo, saj je zelo vnetljiv. Zaradi tega, čeprav je v izobilju, ga ne najdemo v prostem stanju, ampak v spojinah, zato ga je treba na splošno izolirati z elektrolitskimi metodami.

Lahko vam služi: prispevki fizike

Njegova toplotna prevodnost je podobna zlatu, vendar je veliko cenejša od tega. Litijev karbonat je spojina, ki se uporablja pri proizvodnji toplotno -odmevnega stekla in keramike.

Aluminij

Ta lahka, ekonomična, zelo odporna in enostavna za delo.

Bronza

Bron je zlitina bakra in kositra, predvsem z drugimi kovinami v manjši meri. Je prisoten že od antičnih časov v zgodovini človeštva.

Pomembno je, da je bilo obdobje prazgodovine imenovano kot starost bronastega časa, čas, ko so ljudje odkrili in začeli uporabljati lastnosti te zlitine.

Cink

Je zelo poševna in duktilna modrikasto bela kovina, enostavna za delo, čeprav z nizko tališčem. Znano je že od antičnih časov in se uporablja predvsem v zlitinah.

Trenutno se uporablja za pocinkanje jekla in ga zaščiti pred korozijo. Tudi za izdelavo baterij, pigmentov in izdelavo posebnih cinkovih listov za gradbeno industrijo.

Likalnik

Iron je še ena kovina z velikim zgodovinskim pomenom. Poleg bron je železo povezano s fazo prazgodovine, v kateri je prišlo do velikega tehnološkega napredka: železna doba.

Trenutno ima litega železa še vedno veliko aplikacij za izdelavo orodij, pripomočkov, gradnje in kot material za izdelavo avtomobilskih delov.

Reference

1. Toplotni vozniki in izolatorji. Okreval od CK12.org.
2. Hill, d. Temalne lastnosti litega železa. Opomogel od ehow -a.com.