Tepelná vodivosť kovov a zliatin

Čo určuje index tepelnej vodivosti

S ohľadom na tepelnú vodivosť kovov a zliatin (tabuľka je vytvorený nielen kovy, ale aj iných materiálov), treba mať na pamäti, že najdôležitejším ukazovateľom je koeficient tepelnej vodivosti. To závisí od nasledujúcich bodov:

1. Typ materiálu a jeho chemické zloženie. Tepelná vodivosť železa sa výrazne odlišuje od zodpovedajúceho indexu hliníka, čo je spôsobené zvláštnosťou kryštálovej mriežky materiálov a ich ďalších vlastností.
2. Koeficient sa môže zmeniť, ak sa kov ohrieva alebo ochladzuje. V tomto prípade môžu byť zmeny významné, pretože každý materiál má svoj vlastný bod tavenia, keď molekuly začnú byť rekonštruované.

V tabuľkách pre určité kovy a zliatiny je koeficient tepelnej vodivosti už uvedený v kvapalnej fáze.

Dnes, prakticky Nezmerajte predmetný indikátor. Je to spôsobené tým, že koeficient tepelnej vodivosti pre zanedbateľnú zmenu chemického zloženia zostáva prakticky nezmenený. Tabuľkové údaje sa používajú pri navrhovaní a vykonávaní ďalších výpočtov.

Koncepcia koeficientu tepelnej vodivosti

Na označenie uvažovanej hodnoty sa používa symbol λ - množstvo tepla, ktoré sa prenáša za jednotku času cez jednotku povrchu v čase zvýšenia teploty. Táto hodnota sa používa pri rôznych výpočtoch.

Popis tepelnej vodivosti mnohých kovov sa vykonáva podľa vzorca k = 2,5 · 10-8σT. Tento vzorec zohľadňuje:

1. Teplota meraná v Kelvine.
2. Index elektrickej vodivosti.

Tento pomer je najvhodnejší na stanovenie vlastností vodičov v čase prevádzky počas ohrevu, ale nedávno sa používa aj na meranie stupňa vedenia tepelnej energie.

Polovodiče a izolátory majú nižšie ukazovatele vedenia tepla, čo je spôsobené zvláštnosťou štruktúra ich kryštálovej mriežky.

Pri zohľadnení

Pri posudzovaní rôznych vlastností materiálov sa pozornosť venuje aj tepelnej vodivosti. Tento indikátor je dôležitý v nasledujúcich prípadoch:

1. Keď potrebujete odstrániť teplo z objektu. Tepelná energia môže vznikať v dôsledku trenia. Súčasne zohrievanie spôsobuje zmenu základných vlastností kovov a zliatin: pevnosť a tvrdosť povrchu. Príkladom je konštrukcia spaľovacieho motora. Počas zdvihu piestu vo valcovom bloku sa zohrievajú hlavné prvky konštrukcie. Vzhľadom na príliš vysoké teplo začnú stratiť silu aj kovy, ktoré sú odolné voči vysokým teplotám. V dôsledku toho sa menia geometrické rozmery dôležitých konštrukčných prvkov a rozkladajú sa. Pri vytváraní rezných nástrojov, letúnov alebo vysokorýchlostných vlakov sa berie do úvahy aj tepelná vodivosť.
2. Keď je potrebné prenášať tepelnú energiu. Systém ústredného vykurovania je založený na vykurovaní pracovného prostredia, ktoré sa potom dodáva spotrebiteľovi a energia sa prenáša do prostredia. S cieľom zlepšiť účinnosť vytvoreného systému potrubia a radiátory sú vyrobené z kovov, ktoré sú schopné rýchlo prenášať teplo.
3. Kedy izolovať povrch. Existuje situácia, kedy je potrebné znížiť pravdepodobnosť zahrievania povrchu. Na tento účel sa používajú špeciálne materiály, ktoré majú vysoké izolačné vlastnosti. Niektoré kovy a zliatiny majú aj reflexné vlastnosti a nezahrievajú ani prenášajú teplo. Príkladom je fólia, ktorá sa často používa ako reflexná obrazovka. Je tiež vyrobená z tenkej vrstvy kovu, ktorá má nízku vodivosť.

Na záver poznamenávame, že pred vývojom molekulárno-kinetickej teórie sa považovalo prenos tepelnej energie za znamenie toku hypotetického tepla. Nástup moderného zariadenia umožnil študovať štruktúru materiálov a študovať správanie častíc pri vystavení vysokým teplotám. Prenos energie sa vyskytuje v dôsledku rýchleho pohybu molekúl, ktoré sa začínajú zrážať a vytvárajú iné molekuly, ktoré sú v pokojnom stave.