Плохая и хорошая теплопроводность: Хорошая теплопроводность – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Хорошая теплопроводность

Главная » Разное » Хорошая теплопроводность

Теплопроводность

На предыдущем уроке, мы узнали, что существует три способа теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Сегодня мы поговорим о теплопроводности. Вспомним опыты из предыдущего урока: тела нагревались и охлаждались друг от друга, находясь в непосредственном контакте. Например, летом около фонтана всегда прохладнее, потому что вода холоднее воздуха. Это и называется теплопроводностью — передача внутренней энергии от одного тела к другому при их непосредственном контакте.

Тело обладает плохой или хорошей теплопроводностью в зависимости от того, насколько быстро через это тело проходит тепло. Например, если поджечь деревянную палку с одного конца, то можно легко держать её за другой, не рискуя обжечься. Значит, дерево обладает плохой теплопроводностью. Также, если мы положим кирпич одним концом в огонь, то температура на разных концах будет сильно отличаться и чтобы нагреться потребуется достаточно длительное время.

Поэтому кирпич тоже имеет плохую теплопроводность.

Если поставить на плиту кастрюлю, то она очень скоро нагреется, потому что она металлическая. Значит, металлы обладают хорошей теплопроводностью.

Следует помнить, что процесс нагревания происходит постепенно. Когда мы хотим закипятить воду, мы наливаем её в кастрюлю, а кастрюлю ставим на плиту. Сначала нагревается дно кастрюли, т.к. оно непосредственно контактирует с плитой. Частицы дна кастрюли получают дополнительную энергию. Эти частицы, в свою очередь, начинают взаимодействовать с соседними частицами, также передавая им дополнительную энергию. Так происходит, пока все тело не нагреется. Здесь мы плавно переходим к теплопроводности жидкостей. Как мы знаем из бытового опыта, несмотря на то, что кастрюля нагревается почти сразу, нужно немного подождать, пока вода закипит. Из этого можно сделать вывод, что

у жидкостей не очень хорошая теплопроводность (за исключением жидких металлов, конечно). Этого можно было ожидать, т.к. теплопроводность происходит из-за взаимодействия частиц, а частицы в жидкостях находятся на большем расстоянии, чем в твердых телах. Логично предположить, что у газов теплопроводность ещё хуже, потому что в них молекулы расположены ещё дальше друг от друга. Сделаем несколько наблюдений.

Фен выдувает горячий воздух за счет электрической энергии, которую он потребляет из сети.

Однако, если встать чуть-чуть в стороне от потока воздуха, то тепло едва ли можно будет ощутить. Кроме того, мы знаем, что двойные окна значительно лучше сохраняют тепло, чем одинарные. Это происходит за счет небольшого слоя воздуха между ними. Значит, воздух обладает плохой теплопроводностью.

Итак, из этих примеров можно сделать вывод, что теплопроводность — это свойство тела и у каждого тела она разная. Шерсть, перья, волосы имеют плохую теплопроводность, что вполне логично, т.к. их основной функцией является защита от холода. Теперь, мы понимаем, что защитой от холода является препятствование передачи внутренней энергии тела окружающей среде. Плохая теплопроводность этих веществ объясняется тем, что их волокна содержат частички воздуха, как и волокна дерева.

Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (т.е. свободное пространство). И это неудивительно, ведь явление теплопроводности возникает при взаимодействии частиц, которых попросту нет в вакууме. Этим и объясняется тот факт, что в открытом космосе самая низкая температура в природе (мы не можем утверждать, что в космосе абсолютный вакуум, но открытый космос — это почти полностью освобожденное пространство). Возникает вопрос: как же тогда нам передаётся тепло от Солнца? Это происходит посредством излучения, о котором мы поговорим чуть позже.

Мы сталкиваемся с явлением теплопроводности в повседневной жизни. Теперь мы знаем, что если надо предохранить тело от охлаждения или нагревания, то к нему нужно применить материал с плохой теплопроводностью. И наоборот, если требуется нагреть или остудить тело, то используются материалы с хорошей теплопроводностью. Наглядный пример — это сковорода, которая сделана из металла, чтобы на ней можно было готовить.

Однако, ручка сковороды сделана из пластмассы, чтобы она не нагревалась.

Теперь мы можем объяснить, почему одежда нас «греет». На самом деле, она не греет, а сохраняет тепло. Зимние куртки наполняют материалом с плохой теплопроводностью. Таким образом, тепло нашего тела меньше передаётся окружающему нас холодному воздуху. Одежда предохраняет нас от непосредственного контакта с окружающей средой, а это играет решающую роль в теплопроводности. В результате, человек теряет гораздо меньше тепла.

Теплопроводность. Просто о сложном. – Блоги Mastergrad

 При выборе качественного теплоизоляционного материала потребитель должен принимать во внимание целый ряд параметров, среди которых неизменно присутствует показатель теплопроводности. Высокой или низкой должна быть теплопроводность, что такое «лямбда», на какие показатели теплопроводности ориентироваться – ответы на эти и другие самые распространенные вопросы, возникающие при покупке утеплителя, вы найдете в данной статье.

Слово «теплопроводность» или еще более запутанное «лямбда» знакомо каждому школьнику из курса физики за восьмой класс. Однако со временем информация, которой мы не пользуемся, забывается. Попробуем освежить в памяти эти несложные и очень полезные знания.

Теплопроводность, как уже было сказано выше, — одно из ключевых понятий в современном строительстве, особенно когда речь заходит о теплоизоляционных материалах. От теплопроводности зависит толщина вашей стены или кровли, вес всего дома, а следовательно, и прочность (несущая способность) фундамента, долговечность конструкций и многое другое.

Современное определение теплопроводности – понятие комплексное. И состоит из нескольких составных частей, отвечающих за перенос тепла (теплообмен).

 

 

На первый взгляд формула кажется пугающей, но на самом деле все просто.

Суммарная или итоговая теплопроводность состоит из теплопроводности за счет конвекции, теплопроводности твердой и газообразной фазы, а также теплопроводности, учитывающей теплообмен за счет излучения.

Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Разберем каждый элемент этой формулы более подробно.

 

Теплообмен (или теплопередача) – это способ изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.

Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

 

Из курса физики нам известно, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.

 

Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их
непосредственном контакте.

Если вы опустите ложку в стакан с горячим напитком, нагреется не только та часть ложки, которая погружена в жидкость, но и та ее часть, которая находится над водой.

Теплопроводность различных веществ неодинакова, она может быть плохой (низкой) и хорошей (высокой). Хорошая теплопроводность у металлов. Плохая — у шерсти, дерева и пластиков. Самым плохим проводником тепла является вакуум.

Для примера вспомните кухонную посуду: кастрюли и сковородки. Вы вряд ли станете снимать металлическую кастрюлю, полную вкусного супа, с горячей плиты голыми руками, потому что существует реальная опасность обжечь руки. Вместо этого вы используете кухонное полотенце, силиконовые или тряпичные прихватки, то есть те материалы, которые плохо проводят тепло.

Именно поэтому «правильные» кастрюли и сковородки снабжены пластмассовыми или деревянными ручками, плохо проводящими тепло. Вспомнить хотя бы старую бабушкину сковородку с деревянной ручкой: сковородка горячая, а за ручку схватиться можно безо всяких прихваток.

Как объясняется это явление? Рассмотрим на примере нагревания металлического стержня (или ложки из примера со стаканом).

В металле, как и во всех твердых телах, молекулы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. Скорость колебательного движения молекул металла при нагревании увеличивается в той части, которая ближе расположена к пламени или источнику тепла. Эти молекулы, взаимодействуя с соседними молекулами, передают им часть своей энергии. В результате чего повышается температура отрезка стержня. Затем увеличивается скорость колебательного движения молекул в следующих отрезках стержня и так далее, до тех пор, пока не прогреется весь стержень. Именно поэтому вакуум обладает самой плохой теплопроводностью: в нем практически отсутствуют молекулы, которые бы передавали энергию друг другу. Важно отметить, что сами молекулы, передавая кинетическую энергию, не меняют свое местоположение, то есть само вещество не перемещается.

С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.

 

 Следующая составляющая теплопроводности – это конвекция. У многих из вас на слуху такой прибор, как «конвектор». А вот почему он так называется, наверное, знает далеко не каждый. Хотя логично предположить, что название свое он получил за принцип работы – конвекцию.

Из курса физики следует, что конвекция — это перенос энергии струями жидкости или газа. Если в случае с теплопроводностью при теплообмене происходит перенос энергии, то при конвекции происходит перенос именно вещества.

Конвекторы (как и любые другие отопительные приборы) нагревают окружающий воздух, вследствие чего температура в комнате повышается и вам становится тепло. При этом струи теплого воздуха поднимаются вверх, а струи холодного опускаются вниз. Аналогично происходит процесс нагревания воды в чайнике: горячая вода поднимается, а холодная опускается на ее место. Этот же принцип заложен в отопительной системе для обогрева домов.

Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Нагревание воздуха в комнате солнечными лучами – это пример естественной конвекции. А вот если воздух нагревается тепловым вентилятором, то это уже вынужденная конвекция. Вентилятор заставляет воздух в комнате двигаться, при этом нагревая его до необходимой температуры. В качестве других примеров конвекции можно привести холодные и теплые морские течения, а также образование и движение облаков и ветров.

Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен).

Излучение – это способ переноса энергии от одного тела к другому в виде электромагнитных волн. Как правило, это инфракрасное (IR) излучение. Этот принцип заложен еще в одном уникальном приборе – инфракрасном обогревателе.

Принцип его работы построен на том, что любое нагретое тело является источником излучения. Самый впечатляющий пример – Солнце. Пример поменьше – костер, распространяющий тепло на достаточно большое расстояние. В случае с обогревателем окружающие предметы нагреваются за счет электромагнитного излучения и в комнате становится тепло.

Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия как-то доходит до Земли.

Примечательно, что темные тела лучше поглощают и отдают энергию. Если необходимо максимально нагреть материал, его окрашивают в черный цвет. В качестве примера можно привести солнечные коллекторы (водонагреватели), которые устанавливаются на крышах домов. Эти устройства позволяют собирать тепло от солнца и нагревать теплоноситель, который затем передает тепло внутрь дома для обогрева помещений или нагрева воды.

Хуже всего поглощают энергию светлые материалы или материалы с отражающей способностью. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию учитывают в самых разных сферах: при строительстве самолетов, при возведении высотных зданий в жарких странах, даже при выборе цвета одежды в теплое время года. На окнах часто применяют металлизированные пленки, которые частично отражают солнечное тепло и спасают помещение от перегрева.

 

С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле.

Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (ПИР/PIR) — LOGICPIR.

LOGICPIR – это инновационный утеплитель, обладающий уникальными показателями теплопроводности – всего 0,021 Вт/м*К, позволяющий добиться максимальной экономии пространства при минимальной толщине теплоизоляции. Кроме того, PIR-плиты не впитывают влагу, тем самым предотвращая образование конденсата и надежно защищая ваш дом от появления плесенных грибов, клещей и бактерий, представляющих опасность для здоровья. LOGICPIR относится к новому поколению полиуретанов, окружающих нас повсеместно: начиная от деталей интерьера автомобилей, матрацев и обуви и заканчивая медициной, где самая поразительная сфера их применения – изготовление протезов для сердечно-сосудистой системы. Стоит ли говорить, что материал экологически безопасен, что подтверждено целым рядом сертификатов и заключений.

Итак, вернемся к теплопроводности.

Структурная и газовая теплопроводность – это теплопроводность компонентов, из которых состоит материал, а именно:

• твердой фазы – теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;
• газообразной фазы – теплопроводность газа, который находится в ячейках.

Если сравнивать теплоизоляцию PIR с пеностеклом или пенобетоном, то по структуре эти материалы схожи. Все они ячеистые и наполнены газом. Однако теплопроводности этих материалов будут отличаться.

Стекло и бетон, в отличие от пластиков, проводят тепло интенсивнее, соответственно, пеностекло и пенобетон обладают большей теплопроводностью и их показатели в качестве теплоизоляторов несколько хуже. Даже полимеры отличаются друг от друга теплопроводностью.

Как было сказано ранее, представленные материалы ячеистые и в каждом находятся какие-то газы. В пеностекле и пенобетоне это, как правило, окружающий воздух, в PIR – инертные газы. Хуже всего тепло проводят инертные газы, содержание молекул в 1 м3 очень маленькое, расстояние между молекулами очень большое, поэтому передать энергию между молекулами довольно сложно. Намного лучше тепло проводит воздух, поскольку он состоит из смеси разных газов, молекул очень много и все они друг с другом взаимодействуют.

Конвекционную составляющую у мелкоячеистой теплоизоляции обычно не рассматривают, поскольку размер ячеек теплоизоляции PIR ничтожно мал (меньше 1мм) и газ в этих ячейках неподвижен.

Последняя составляющая – излучение. Снизить ее влияние можно за счет применения дополнительных материалов, способных отражать тепловой поток. Для этого можно окрасить материал, скажем, в белый цвет. В случае с теплоизоляционными плитами PIR за отражение тепла отвечает фольга, которая покрывает материал с обеих сторон. Помимо функции отражения тепла фольга также несет защитную функцию с точки зрения утечки вспенивающего газа. По своим свойствам фольга является практически идеальным пароизоляционным материалом, а значит, способна задерживать миграции газов во внешнюю среду из ячеек теплоизоляции.

В процессе эксплуатации легкие инертные газы замещаются на более тяжелый окружающий воздух с хорошей теплопроводностью. Это происходит у всех пористых материалов за счет диффузных процессов.

Рассмотрим в качестве примера обычный воздушный шарик, наполненный гелием, который можно сравнить с одной ячейкой вспененной теплоизоляции. Новый шарик все время стремится улететь высоко в небо. Если утром он еще висел под потолком, то со временем он постепенно опустится и будет висеть в центре комнаты, а еще через несколько часов лежать на полу. Т.е. все это время газ за счет диффузии медленно выходит из шарика, и тот теряет свою «летучесть».

Так же и с теплоизоляцией. «Шарики» (ячейки), которые ближе всего расположены к границе с окружающим воздухом постепенно изменяют свой газовый состав. Однако те «шарики», которые находятся глубоко в материале, делают это очень медленно или не делают вовсе, поскольку инертному газу очень сложно пройти огромное количество стенок соседних «шариков» и вырваться наружу.

Кроме того, поверхность теплоизоляции покрыта фольгой, препятствующей выходу газа, соответственно, теплопроводность материала (ее газовая составляющая) сохраняется.

Итоговую формулу теплопроводности PIR можно записать в виде:

 

Подведем итог. Теплоизоляция – это очень важный показатель. От нее зависит, насколько теплым будет ваш дом. У наиболее эффективной теплоизоляции все ее составляющие () должны быть как можно ниже. У современной изоляции на примере LOGICPIR это достигается за счет применения инертных газов, полимеров и специальных покрытий, отражающих тепловой поток. Уверены, что теперь вы не только сможете безошибочно выбрать теплоизоляционный материал, отвечающий самым высоким требованиям, но и поможете своим детям сдать физику на высший балл.

Спасибо компании «Технониколь» за помощь в подготовке материала

Теплопроводность чистых металлов. Таблица теплопроводности металлов

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

В таблице представлена теплопроводность металлов в зависимости от температуры при отрицательных и положительных температурах (в интервале от -200 до 2400°C).

Таблица теплопроводности металлов содержит значения теплопроводности следующих чистых металлов: алюминий Al, кадмий Cd, натрий Na, серебро Ag, калий K, никель Ni, свинец Pb, кобальт Co, бериллий Be, литий Li, сурьма Sb, висмут Bi, магний Mg, цинк Zn, вольфрам W, олово Sn, уран U, железо Fe, палладий Pd, цирконий Zr, марганец Mn, платина Pt, золото Au, медь Cu, родий Rh, таллий Tl, молибден Mo, тантал Ta, иридий Ir.

Следует отметить, что теплопроводность металлов изменяется в широких пределах и может отличаться в десятки раз в одних и тех же условиях. Например, из приведенных в таблице металлов, наибольшей теплопроводностью обладает такой металл, как серебро Ag — его коэффициент теплопроводности равен 392 Вт/(м·град) при 100°С и это самый теплопроводный металл. Наименьшее значение теплопроводности при этой же температуре соответствует металлу висмут Bi с теплопроводностью всего 7,7 Вт/(м·град).

Теплопроводность большинства металлов при нагревании снижается. Их максимальная теплопроводность достигается при низких отрицательных температурах. Например, при температуре минус 100°С серебро имеет теплопроводность 419,8, а висмут — 11,9 Вт/(м·град).

Примечание: В таблице также даны значения теплопроводности металлов сверх-высокой чистоты (до 99,999%). Значение коэффициента теплопроводности в таблице указано в размерности Вт/(м·град).

Источник:
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

ЧУГУН Теплопроводность – Энциклопедия по машиностроению XXL

Форма графита, его выделение и распределение также влияют ка теплопроводность. Например, высокопрочный чугун имеет более низкую теплопроводность, чем серый чугун. Теплопроводность чугуна с вермикулярным графитом (ЧВГ) выше, чем у ЧШГ, и близка к X серого чугуна с пластинчатым графитом [9].  [c.60]

Поршни из алюминиевых сплавов обладают меньшей прочностью и износостойкостью, но значительно легче чугунных и применяются в двигателях с высокой частотой вращения. Поршень, изготовленный из алюминиевого сплава, несмотря на большую (для обеспечения необходимой прочности) толщину стенок, на 25—30 % легче чугунного. Теплопроводность алюминиевых сплавов в 3—4 раза выше, чем у чугуна, поэтому температу-  [c.85]

Теплопроводность — это способность металла проводить тепло. Наиболее теплопроводными являются алюминий, медь и сплавы цветных металлов, менее теплопроводными — стали и чугуны. Теплопроводность имеет важное значение при нагреве металла. Чем меньше теплопроводность, тем больше опасность появления трещин при нагреве.  [c.23]

Чистые металлы всегда обладают большей теплопроводностью, чем соответствующие сплавы. Малоуглеродистые стали обладают более высокой теплопроводностью, чем углеродистые стали и чугуны. Низкой теплопроводностью обладают высоколегированные кислотоупорные стали и чугуны. Теплопроводность материалов следует учитывать при изготовлении сварной аппаратуры, так как это определяет технологические режимы сварки и последующей термообработки. Обычно малая теплопроводность характеризует плохую свариваемость металлов и их склонность к образованию трещин при термической обработке.  [c.79]

Для технических серых чугунов теплопроводность колеблется в пределах 0,110—0,137 кал/(см -с град) и уменьшается с повышением температуры. Однако склонность к росту, как уже указывалось, зависит еще от окисляемости чугуна, его газонасыщенности (особенно водородом), что в формуле (46) не учтено. Поэтому имеются расхождения в оценке склонности чугуна к росту по данным расчета и эксперимента.  [c.148]

Таким образом, форма графита оказывает существенное влияние на уровень теплопроводности чугуна. Теплопроводность ЧВГ выше теплопроводности ЧШГ и близка к теплопроводности ЧПГ. Такая закономерность сохраняется и в интервале температур 100-500 °С, хотя теплопроводность всех чугунов с увеличением температуры снижается (табл. 3.4.16).  [c.593]

Чугунные поршни отличаются малым коэффициентом линейного расширения, высокой прочностью и износостойкостью, но имеют большую массу по сравнению с алюминиевыми. Поршни из алюминиевых сплавов обладают меньшей прочностью и износостойкостью, но значительно легче чугунных. Теплопроводность алюминиевых сплавов в 3…4 раза выше, чем у чугуна, поэтому температура днища поршней из алюминиевых сплавов ниже, чем у чугунных поршней. В этой связи в двигателях с поршнями из алюминиевых сплавов улучшается наполнение цилиндра свежим зарядом и уменьшаются затраты энергии на трение поршня о цилиндр вследствие меньшего коэффициента трения алюминиевых сплавов.  [c.167]

Для изготовления поршней двигателей обычно применяют алюминиевые сплавы, преимуществом которых являются малый удельный вес и высокая теплопроводность. Чугун более прочен и износоустойчив, но из-за большого удельного веса его применяют обычно для поршней относительно тихоходных двигателей.  [c.439]

Коэффициент теплоотдачи от газов к ребристой поверхности а = 46,5 Вт/(м -°С) коэффициент теплопроводности чугуна Х = = 52,4 Вт/(м-°С).  [c.23]

Под воздействием лазерного излучения за короткий промежуток времени (10″ —10″ с) поверхность детали из стали или чугуна нагревается до очень высоких температур Распространение теплоты в глубь металла осуществляется путем теплопроводности. После прекращения действия лазерного излучения происходит закалка нагретых участков, благодаря интенсивному отводу тепла в глубь металла (самозакалка).  [c.225]

Теплоемкость серого чугуна также зависит от вышеперечисленных факторов и в интервале температур 0…700 °С равна 16 кал/(г С). Теплопроводность равна 0,16 кал/(см-с С). Средний коэффициент линейного термического расширения в интервале температур 0…100 С можно принять (10…11)1 О см/(см- С), а в интервале температур 100…700 С он равен НТО см/(см- С)  [c.57]

Жидкотекучесть — способность жидкого металла полностью заполнять полости литейной формы и четко воспроизводить очертания отливки. Жидкотекучесть зависит от химического состава, температуры заливаемого в форму сплава и теплопроводности материала формы. Фосфор, кремний и углерод улучшают ее, а сера ухудшает. Серый чугун содержит углерода и кремния больше, чем сталь, и поэтому обладает лучшей жидкотекучестью. Повышение температуры жидкого металла улучшает жидкотекучесть, и чем выше его перегрев, тем более тонкостенную отливку можно получить. Увеличение теплопроводности материала формы снижает жидкотекучесть. Так, песчаная форма отводит теплоту медленнее и расплавленный металл заполняет ее лучше, чем металлическую форму, которая интенсивно охлаждает расплав. Минимально воз-  [c.51]

Пример 10-5. Рассчитать теплоотдачу круглого чугунного ребра постоянной толщины S = 3,6 мм внутренний радиус ребра г- = 60 мм и наружный Га = 120 мм, коэффициент теплоотдачи а = 30 Вт/(м -°С), коэффициент теплопроводности чугуна X, = 30 Вг/(м °С), = 80°С.  [c.313]

Основной задачей в области создания высокоэффективных типов фрикционных материалов остается создание материала со стабильным коэффициентом трения и высокой износоустойчивостью при работе в широких диапазонах температур. По-видимому, такими материалами все же будут металлокерамические накладки, не имеющие в своем составе органических веществ и, следовательно, мало изменяющие значение коэффициента трения при нагреве, а также обладающие относительно высокой износоустойчивостью. Наиболее вероятным путем создания фрикционных материалов для особо напряженных условий работы явится сочетание металлического жаростойкого компонента (например, нихрома или нержавеющей стали) и тугоплавких карбидов, но надо иметь в виду, что в этом случае применение чугунного контртела будет нецелесообразным из-за его недостаточной износоустойчивости. Высокая теплопроводность таких материалов позволит существенно уменьшить тепловой удар, возникающий на поверхности трения при интенсивной работе. Удовлетворительное решение проблемы создания надежной фрикционной пары современных высоконагруженных тормозов возможно только в случаях применения более теплостойких материалов, при одновременной разработке конструкций тормозов, обеспечивающих образование более низких температур нагрева поверхности трения.  [c.588]

В замкнутом тормозе часть поверхности трения тормозного шкива соприкасается с фрикционной накладкой. В этом случае тепловой поток разделяется на две части, одна из которых расходуется на нагрев шкива, а другая — на нагрев накладки. Соотношение частей общего теплового потока определяется физическими свойствами трущихся тел. Совершенно очевидно, что если теплопроводность фрикционного материала будет высокой, то тепловой поток, проходящий через него, будет также велик, и нагрев тормозного шкива уменьшится. Анализ распределения теплового потока между двумя трущимися телами показывает, что при работе с фрикционным материалом на асбестовой основе (вальцованная лента, асбестовая тканая лента) только незначительная часть (3—4%) теплового потока расходуется на нагрев тормозной накладки, основная же часть его (96—97%) проходит через металлический тормозной шкив. При использовании фрикционных материалов металлокерамического типа (на медной или железной основе) через тормозную накладку проходит значительно большая часть теплового потока, а часть его, проходящая через тормозной шкив, снижается соответственно до 62% (при стальном шкиве) и до 79% (при чугунном шкиве). Таким образом, характер распространения тепла в фрикционной накладке определяет собой условие на границе исследуемого тела (шкива). Это условие также выражается уравнением Фурье  [c.605]

Фиг. 360. Зависимость установившейся температуры от давления для колодочного тормоза ТК-300 с чугунным ждалось некоторым повышением температуры (фиг. 360). В первом случае это объясняется увеличением работы трения, приходящейся на каждый квадратный сантиметр поверхности трения накладки, во втором — возрастанием интенсивности торможения. Многочисленными опытами было доказано, что генерирование тепла зависит от скорости торможения чем быстрее тормозится машина, тем выше поднимается температура поверхности трения. При уменьшении времени торможения образование тепла происходит в более короткое время, и хотя теплопроводность шкива велика, она все же является конечной величиной, и для распределения тепла по массе шкива требуется некоторое время. Кроме того, наиболее интенсивное охлаждение происходит во время торможения, а так как уменьшается время торможения, то уменьшается и время наиболее интенсивного охлаждения. Надо отметить также, что при уменьшении времени торможения несколько увеличивается работа торможения, так как соответственно уменьшается тормозящее действие внутренних сил сопротивления механизма. Это обстоятельство также способствует увеличению температуры поверхности трения.

Антифрикционные отливки чугуна серого средней прочности 4 — 44 Антифрикционные сплавы 4 — 200 Теплопроводность 4 — 205  [c.13]

Теплопроводность. Теплопроводность сплавов и смесей, в отличие от теплоёмкости, не может быть определена по правилу смешения. Влияние отдельных элементов на теплопроводность чугуна [11] можно установить лишь приблизительно. Формулы для определения теплопроводности стали по её химическому составу не пригодны для чугуна, так как они не учитывают изменения структуры и, в частности, количества выделяющегося графита [36, 37].  [c.7]

Теплопроводность главнейших структурных составляющих чугуна выражается следующими данными  [c. 7]

Влияние фосфора приведено в табл. 10 [39], составленной для чугунов с приблизительно одинаковой структурой, за исключением увеличивающегося содержания фосфидной эвтектики. Расхождение значений теплопроводности с данными других исследователей [41,44] может быть объяснено тем, что фосфор  [c.8]

Влияние фосфора на теплопроводность чугуна  [c.8]

Влияние серы на теплопроводность не изучалось, но можно полагать [И], что этот элемент снижает теплопроводность чугунов.  [c.8]

В противоположность рбычному чугуну теплопроводность у ЖЧС5Ш и ЖЧС5 мало различается и при этом возрастает с повышением температуры (рис. 1.67). У ферросилида она еще меньше и составляет около 0,025 кал/(см-с-°С). Плотность кремнистого чугуна снижается с повышением содержания 81 и колеблется в пределах 6,7—7,0 г/см .  [c.116]

На структуру п Boii TBa серого чугуна существенное влияние оказывают его химический состав и скорость охлаждения отливок в форме. Углерод, кремний и марганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает отбел в тонких частях отливок и снижает жидкотекучесть. Фосфор придает чугуну хрупкость. Поэтому содержание серы и фосфора в сером чугуне должно быть минимальным. Увеличение скорости охлаждения достигается путем уменьшения толщины отливки и увеличения теплопроводности литейной формы. В тонких частях отливки у ее поверхности скорость кристаллизации будет выше, чем в более массивных частях и в сердцевине. Поэтому в тонких частях отливки образуется более мелкая структура с повышенным содержанием перлита и мелкими включениями графита, что обеспечивает высокие механические свойства этих зон. Там, где чугун затвердевает медленнее, образуется крупио-  [c.158]

Определить количество теплоты, отдаваемой с поверхности ребра трубы длиной L—25QQ мм. Высота ребра h=30 мм, толщина ребра у поверхности трубы 6i=3 мм, толщина конца ребра бз=1 мм. Коэффициент теплопроводности чугуна Я,=52,3 Вт/(м. °С).  [c.25]

Сочетание высокой прочности, вязкости, твердости, термо- и химо-стойкости, малой плотности, а также пшрокие возможности формоизменения и применения производительных методов формообразования — все это делает ситаллы перспективным конструкционным материалом. По механическим свойствам ситаллы близки к чугунам и могут во многих случаях заменить последние, выгодно отличаясь от них малой плотностью, гораздо более высокой твердостью и теплостойкостью. Однако следует учитывать их низкую теплопроводность.  [c.192]

Пластмассовые колеса должны работать в паре со стальными или чугунными колесами достаточной твердости в связи с низкой теплопроводностью пластмасс и опасностью заеданий. Стальные колеса целесообразно закаливать до 45 HR , и шлифовать или перед закалкой шевинго-вать. Пластмассовые колеса делают уже, чем сопряженные, во избежание повышенного износа кромками сопряженных колес.  [c.163]

Седла клапанов. Седла клапанов двигателей внутреннего сгорания работают в особо тяжелых ударно-переменных нагрузках и высоких температурных (700 – 1000°С) режимах. Поэтому к жаропрочному материалу для седел клапанов предъявляют особые требования необходимы высокая жаростойкость и сопротивление к газовой эрозии, коррозия и ползучести, высокие механические свойства, хорошая теплопроводность и небольшой коэ(1зфициент линейного расширения. В составе чугуна, кроме основных элементов (С, Si, Мп, S, Р), содержатся карбидообразующие элементы 2,75 – 3,25% Сг 4 – 5% Мо и до 0,3% Ni.  [c.66]

По данным многочисленных исследований, степень эвтектично-сти чугуна для изложниц рекомендуется принимать близкой к единице (0,97 – 1,05). Для этого увеличивают содержание углерода, не повышая концентрацию кремния более 2%, так как кремний, растворяясь в феррите, снижает теплопроводность чугуна и повышает его хрупкость. Концентрацию углерода и кремния в чугуне рекомендуется поддерживать соответственно в пределах 3,4 – 4,2 и 1,4 – 2,2%. В чугунах для изложниц массой более 3 т содержание углерода целесообразно поддерживать на верхнем, а кремния – на нижнем пределах.  [c.340]

Выбирая состав и структуру чугуна, не следует забывать, что необходимо стремиться к оптимальному сочетанию теплопроводности, пластических и прочностных свойств сплава. Изложницы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом характеризуются более высокой по сравнению с серым чугуном (в 1,5-2 раза) стойкостью при производстве мелких и средних слитков. Однако стойкость изложниц из чугуна с пластинчатым графитом для крупных слитков (массой более 50 т) мало отличается от стойк(Зсти таких же изложниц из чугуна с шаровидным графитом.  [c.341]

Более перспективным материалом для изложниц, очеви.цно, является чугун с вермикулярным графитом. Особенностью этого материала является его более высокая (в 1,5 раза) теплопроводность по сравнению с чугуном, имеющим шаровидный графит. В то же время модуль упругости его значительно ниже.  [c.341]

Хи.мически стойкие композиции для ремонта стеклоэмалевых покрытий Композиции для ремонта стеклоэмалевых покрытий должны обладать, помимо химической стойкости в рабочих средах, хорошей адгезией к металлу и стеклоэмали, теплопроводностью, достаточно высокой прочностью и низким коэффициентом термического расширения (КТР), близким к аналогичному показателю сталей и чугунов. Ряд композиций, удовлетворяющих в определенной мере сочетанию таких свойств, рекомендован к применению стандартом /93/ и приводится в табл. 13.  [c.127]

Материалы фрикционных катков должны иметь высокий коэффициент трения /, что уменьшает требуемую силу прижатия F/, высокий модуль упругости Е, что уменьшает потери на трение высокую износостойкость контактную прочность и теплопроводность. Наиболее распространенное сочетание материалов катков закаленная сталь по закаленной стали чугун по чугуну текстолит, фибра или гетинакс по стали (в малонагруженных передачах). Иногда для повышения коэффициента трения один из катков облицовывают прессованным асбестом, прорезиненной тканью и т. п. Как правило, рекомендуется ведомый каток делать из более твердого материала, чтобы избежать образования на нем лысок, появляющихся при буксовании передачи. Буксование наступает при перегрузках, когда не соблюдается условие (7,1), При буксовании ведомый каток останавливается, а ведущий скользиг но нему, вызывая местный износ (лыски). Передачи с неметаллическими рабочими поверхностями могут работать только  [c.112]

В табл. 11-1 приведены некоторые данные о значениях коэффициента теплопроводности для разных веществ. Из нее видно, что наихудшими проводникам тепла являются газы, для которых Я = 0,006 -f– 0,6 вт1 м-град). Некоторые чистые металлы, наоборот, отличаются высокими значениями X и для них величина его колеблется от 12 до 420 втЦм -град). Примеси к металлам вызывают значительное уменьшение коэффициента теплопроводности. Так, у чугуна X тем меньше, чем больше содержится в чугуне углерода. Для строительных материалов Я = 0,164-1,4 вт/ (м-град). Пористые материалы, плохо проводящие тепло, называют теплоизоляционными и для, них значения X находятся в пределах от 0,02 до 0,23 вт1 м-град). К этим материалам относят шлаковату, минеральную шерсть, диатомит, ньювель, совелит, асбест и др. Чем более порист материал, т. е- чем больше содержится в нем пузырьков малотеплопроводного воздуха, чем меньше его плотность, тем менее он теплопроводен. Очень широкое применение получил теплоизоляционный материал диатомит в 1 см которого содержится до 2-10 скорлупок, заполненных внутри воздухом.  [c.139]

Материалы фрикционных катков должны обладать высоким коэффициентом трения, что уменьшает требуемую силу прижатия высоким модулем упругости, что уменьшает потери на трение, связанные с размерами площадки контакта контактной выносливостью износостойкостью и хорошей теплопроводностью. Последние два свойства особенно важны для передач, работающих всухую. Обычно один из катков изготовляют из качественной закаленной стали (например, ШХ15), а другой – из стали, серого чугуна.  [c.296]

Изготовляются ребристые поверхности по-разному. В одних случаях они являются сплошной отливкой из чугуна, в других ребра изготовляются отдельно и затем прикрепляются к соответствующей поверхности. В последнем случае имеется то преимущество, что ребра можно изготовлять из другого, более теплопроводного материала, чем сама стенка, и вся конструкция может быть выполнена более легкой. Плотный контакт между стенкой и ребрами осуществляется путем насадки ребер в горячем состоянии и последующей пропайки мест соединения. Как правило, плоскость ребра должна быть направлена по движению рабочей жидкости, а при свободном движении — вертикально. Однако иногда с целью искусственной турбулизации потока жидкости и разрушения вязкого подслоя низкие и широко расставленные ребра устанавливаются и поперек потока.  [c.193]

При трении фрикционного материала по металлам с различными значениями коэффициента теплопроводности Я в той паре, в которой металл обладает большим коэффициентом теплопроводности, поверхностная температура будет меньше, а температурный градиент во фрикционном материале — больше. Для этой пары значения коэффициента трения и износостойкость будут соответственно выше. На фиг. 327 показано изменение износостойкости вальцованной ленты 6КВ-10 при трении в одинаковых условиях по металлическим элементам, имеющим различную теплопроводность. Так, точка А получена при трении по стали 55ЛП, точка Б — по чугуну СЧ 15-32, а точка В — по биметаллическому шкиву, имеющему металлизированный слой, состоящий из 50% стали 10 и 50% Си.  [c.551]

Металлическими элементами трущейся пары, сочетающими хорошие фрикционные свойства с высокой теплопроводностью и достаточной механической прочностью, являются хромистые бронзы типа Бр.Х0,8. В отношении износоустойчивости эта бронза в паре с материалом Ретинакс несколько уступает паре Ретинакс — ЧНМХ [190]. Однако вследствие более высокой теплопроводности бронзы (превышающей теплопроводность чугуна в 5 раз) температуры на поверхности трения оказываются более низкими и кривая и.зменения тормозного момента в процессе торможения не имеет характерного пикового возрастания к концу торможения, как это наблюдается при трении пара Ретинакс —ЧНМХ, что способствует увеличению плавности торможения. Максимальное значение коэффициента трения материала Ретинкс ФК-16Л по этой бронзе при температуре около 400° С было равно 0,45, а минимальное значение — 0,2. Для металлокерамики ФМК-8 соответственные значения коэффициента трения были 0,6 и 0,25. Поверхность трения бронзы после многократных торможений в паре с материалом Ретинакс покрывается /580  [c.580]

Углеродистые материалы используют также вместо шамотных огнеупоров. На всех современных доменных печах лещадь и горн сооружают из углеродистых блоков. Большая теплопроводность таких блоков улучшает теплопередачу от кладки к охлаждающим устройствам. Благодаря химической инертности к железу, шлаку и щелочам, лучшей сопротивляемости истиранию, чем шамотный кирпич, иесмачивае-мости чугуном, а также большой механической прочности при резких изменениях температуры угольные блоки с успехом применяют для футеровки спускных желобов доменных печей и вагранок. Тигли, лодочки, изложницы и формы различных конфигурации из углеграфита или особо чистых графитовых материалов используют в производстве твердых сплавов, для плавки высокотемпературных сплавов и получения сверхчистых металлов.  [c.385]

В зависимости от используемых наполнителей пластмассы подразделяют на композитные и слоистые. Некоторые пластмассы представляют собой чистые смолы и применяются без наполнителей. Композиции из смолы и наполнителей обычно прочнее чистой смолы. Наполнитель влияет на водостойкость, химическую стойкость и диэлектрические свойства, на теплостойкость и твердость пластмассы. Наполнители существенно снижают стоимость пластмасс. Положительные свойства пластмасс малая плотность, удовлетворительная механическая прочность, не уступающая в ряде случаев цветным металлам и сплавам и серому чугуну химическая стойкость, водо-масло- и бензостойкость высокие электроизоляционные свойства фрикционные и антифрикционные шумо- и вибропоглощающие свойства возможность окрашивания в любой цвет малая трудоемкость переработки пластмасс в детали машин. Отдельные виды пластмасс обладают прозрачностью, превышающей прозрачность стекла. Вместе с тем, применение пластмасс ограничивается их отрицательными свойствами. Недостаточная теплостойкость некоторых разновидностей пластмасс вызывает их обугливание и разложение при температуре свыше 300° С. Эксплуатационная температура для изделий из пластмасс обычно не превышает 60° С и реже 120° С. Только пластмассы отдельных видов допускают эксплуатационную температуру 150—260 С и выше. Низкие теплопроводность и твердость, а также ползучесть пластмасс в ряде случаев нежелательны. Свойства и методы испытания пластмасс приведены ниже.  [c.151]

Магний — пластичный металл блестящего серебристо-белого цвета. Плотность литого магния 1,737 г/см и уплотненного 1,739 г/см . Температура плавления 65ГС, кипения — 1107° С. Скрытая теплота плавления 70 кал/г. Теплопроводность 0,376 кал/(см-с-°С). Удельная теплоемкость, кал/(г-°С 0,241 — при 0° С 0,248 — при 20° С 0,254 — при 100 С и 0,312 — при 650° С. Коэффициент линейного расширения 25 10 +0,0188 г° (в пределах О—550° С). Удельное электрическое сопротивление при 18° С 0,047 Ом/(мм /м). Стандартный электродный потенциал 2,34 В. Электрохимический эквивалент 0,454 г/(А-ч). Магний неустойчив против коррозии, образующаяся поверхностная окисная пленка не защищает массу металла. Магний горюч, порошок или тонкая лента из него сгорают в воздухе с ярким ослепительным пламенем. Используется в магние-термии, в качестве твердого топлива — в реактивной технике. При повышения температуры возможно самовоспламененпе магниевого порошка или стружки. Магний устойчив против щелочей, фтористых солей, плавиковой кислоты и т. д. Чистый магний в качестве конструкционного материала почти не ис-по.льзуется, но является основой эффективных магниевых сплавов. Применяется в производстве стали, высокопрочного (магниевого) чугуна, для катодной защиты стали.  [c.145]

---

Thermal Grizzly High Performance Cooling Solutions

Термопаста Aeronaut – идеальный, высокоэффективный продукт для неискушённых пользователей. Отличная защита охлаждаемой поверхности и хорошая теплопроводность делают Aeronaut идеальным выбором для пользователей, которые хотят оптимизировать свою систему охлаждения или ищут более
эффективную альтернативу термопасте, идущей в комплекте с их оборудованием.

• Очень хорошая теплопроводность
• Длительный срок службы
• Не высыхает
• Не электропроводная

Применение	Рейтинг
Теплопроводность	***
Экстремальный оверклокинг	*
Оверклокинг	**
Водяное охлаждение	****
Воздушное охлаждение	****
Чувствительные к силикону области	—

Количество металлических элементов в формуле Aeronaut ниже в сравнении с другими нашими продуктами, тем не менее, она обеспечивает очень хорошую теплопроводность.

В наших лабораторных тестах Aeronaut показал высокую степень износостойкости при высоких температурах, и также вёл себя как защитник поверхности. При удалении термопасты Aeronaut на поверхности компонентов появляется гораздо меньшее количество микроцарапин по сравнению с другими термопастами.

Термическое сопротивление	0,0129 К/Вт
Электропроводность*	0 пСм/м
Вязкость	110–160 Па·с
Плотность	2,6г/см3
Рабочая температура	-150 °C / +200 °C
Объём	1г| 1,5мл/3,9г|3мл/7,8г|10мл/26г

 *согласно DIN 51412-1

Alu Floor Protect – Korner

Alu Floor Protect – Korner

Alu Floor Protect

Обеспечьте себе тепловой комфорт. Идеально подходит для полов с подогревом. Она отлично передает тепло полу, сохраняя её в помещении. Использование этой подложки помогает снизить затраты энергии на отопление.

Преимущества :

• Полиэтилен высокой плотности 100 кг / м3 — эффективная защита замков от взлома
• Интегрированная пароизоляционная пленка — готовая к использованию
• Специальная соединительная лента
• Очень хорошая теплопроводность
• Узнать больше о параметрах>

Теплопроводность угольных материалов – Справочник химика 21

    Необходимо также отметить все возрастающее за последние годы использование угольных и графитированных изделий в качестве химически стойкого материала в химической промышленности [30 — 33,38]. Это использование основывается на том факте, что углерод при температуре до 100°, а в некоторых случаях даже до 200°, является одним из наиболее химически стойких материалов в отношении кислот и щелочей, а также ряда органических продуктов. Хорошая теплопроводность угольных и графитированных изделий, теплостойкость их, возможность обработки на станках и сравнительно высокая механическая прочность, к тому же не падающая, а возрастающая с температурой (модуль упругости для графита при 2000° на 40% больше, чем при комнатной [34]), делают углерод почти незаменимым материалом в ряде химических производств, в частности связанных с использованием плавиковой и соляной кислот. [c.78]
    Уголь и графит являются наиболее подходящими материалами для изготовления электродов они легко обрабатываются механически, имеют высокую степень чистоты и обладают спектром с малым числом линий. При необходимости угольные стержни могут быть подвергнуты дополнительной очистке от примесей нагреванием до 2700 °С электрическим током при плотности тока около 500 А/см . Углерод из-за его высокого по-Т нщ1ала ионизации и высокой температуры сублимации способствует образованию высокотемпературой плазмы. С увеличением степени графитизации улучшаются обрабатываемость материала и его электро- и теплопроводность. Степень фафитизации однозначно связана с величиной удельного электросопротивления. Материалы с удельным сопротивлением ниже 1750 мкОм-см называют графитом, а с удельным сопротивлением выше 4500 мкОм-см— спектральными углями. [c.373]

    К недостаткам угольных изделий и блоков относятся высокая пористость (22— 25%) и относительно низкая теплопроводность. Для повышения теплопроводности их подвергают отжигу— графитизации в электрических печах в течение 2—3 суток, из которых 15 ч материал выдерживается при температуре 2 400,—2 500° С. [c.60]

    Наиболее разнятся по свойствам аморфный уголь и кристаллический графит (последний имеет на порядок более высокую теплопроводность) [980]. Графитовые электроды полезны в тех случаях, когда необходимо обеспечить селективность испарения легко-летучих компонентов пробы. Наоборот, угольные электроды, нагревающиеся до более высокой температуры, обеспечивают быстрое и полное испарение пробы в целом, в том числе и труднолетучих ее компонентов [1131, 1426]. Высокая твердость и значительное содержание остаточных загрязнений [1063] препятствуют широкому применению этого материала. [c.346]

    С аналитической точки зрения очень важным является вопрос о влиянии элементов, попадающих в плазму дуги из пробы и электродов, на температуру столба и электронную концентрацию. При атмосферном давлении концентрация паров материала электродов и пробы в дуговой плазме, как правило, не превышает 1 % и поэтому их присутствие практически не сказывается на теплопроводности дугового газа, определяющейся по-прежнему основными компонентами газовой атмосферы. Однако элементы пробы и электродов, обладающие низким потенциалом ионизации, поступая в разряд, увеличивают концентрацию заряженных частиц, а следовательно, и электропроводность плазмы. Это позволяет поддерживать разряд определенной плотности тока при меньшей напряженности поля в столбе дуги (с меньшей затратой электрической энергии), вследствие чего, согласно уравнению (54), снижается температура дуги. Например, экспериментально установлено [1034], что при введении в угольную дугу, горящую в атмосфере воздуха, небольших количеств алюминия, лития, калия величины Еэ и Т составляют соответственно 15,9 в см и 6000° К 12,7 в см и 5600° К 10,5 в см и 5100° К. [c.96]

    В некоторых случаях в качестве электродного материала используют и менее известные углеродные модификации. Например, электроды из стекловидного углерода, отличающиеся низкой пористостью (I—3%), высокой жаропрочностью и эрозионной стойкостью, целесообразно использовать при искровом возбуждении спектров сухих остатков растворов, расположенных на торце электрода интенсивность линий ряда элементов возрастает втрое по сравнению с угольными графитизированными электродами при тех же условиях возбуждения [1088]. Рекристаллизованный графит [175], получаемый методом горячего прессования, интересен тем, что обладает равномерной и плотной структурой (графита) с высокой степенью ориентации (упорядочения) кристаллов. Пирографит является практически беспористым материалом с высокой анизотропией свойств. Теплопроводность пирографита в направлении, параллельном осажденному слою, превыщает соответствующее значение для меди [более 3,7 вт [см-град)], а в перпендикулярном направлении (к подложке) он мало теплопроводен [0,012— вт см-град)] [830]. Угольные электроды с покрытием из пиролитического графита обеспечивают равномерное и быстрое испарение пробы с электродной поверхности. Дуга постоянного тока между двумя электродами такого вида горит весьма устойчиво, что способствует повышению воспроизводимости определений [1284]. [c.347]

    Для создания химически стойкой защиты от агрессивных сред, содержащих в своем составе фтористоводородную кислоту (силикатные к/у материалы в этих условиях разрушаются), а также для изготовления теплообменной аппаратуры с теплопроводной футеровкой применяют углеродистые материалы, получаемые обжигом прессованной углеродистой массы определенного состава. При температуре обжига около 1400° получают угольные изделия (ЦМТУ 2046—48), а при температуре выше 2000°—графитированные (ГОСТ 4426—48). Для этих же целей применяют футеровочные плитки из прессовочного материала АТМ-1 (ВТУ М-367—53). [c.83]

    При возбуждении на воздухе в некоторых областях спектра появляются интенсивные СЫ-полосы (разд. 1.4.1 в [4а]). Углерод из-за его высокого потенциала ионизации и высокой температуры сублимации не мешает образованию высокотемпературной плазмы. С увеличением степени графитизации улучшаются обрабатываемость материала, его электро- и теплопроводность. Отвод тепла от электродного промежутка можно снизить, если уменьшить поперечное сечение электрода за счет проточки на нем узкой шейки. При использовании удлиненного противоэлектрода, изготовленного из угля плохой проводимости, можно устранить распространение дуги на боковые стороны электрода. Последний эффект может вызывать трудности особенно при анализе диэлектрических материалов (разд. 3.3.1). Использование угольных или графитовых противоэлектродов позволяет во многих случаях (например, при анализе чистого алюминия) достигать более низких пределов обнаружения, чем с электродами из других материалов. В случае анализа следов элементов и, в частности, следов [c.90]

    Скорость перемещения приэлектродных пятен по поверхности электродов под влиянием внешнего магнитного поля зависит от материала электродов на электродах, изготовленных из металлов с хорошей теплопроводностью (медь,,серебро, ртуть и др.), пятна перемещаются с большой скоростью, на угольных электродах — с малой скоростью. [c.19]

    Угольные и графитированные изделия в виде электродов и футеро-вочных блоков широко применяют в электрометаллургической и электрохимической промышленности. Кроме высокой химической стойкости уголь и графит обладают повышенной теплопроводностью. Указанные изделия можно применять там, где плотность и непроницаемость материала не являются необходимыми условиями для его применения. Разработанные методы пропитки угля и графита позволяют получить материалы, обладающие высокой теплопроводностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. [c.520]

    Теплопроводность, температура плавления и пр. сильно влияют на температуру разряда, процессы испарения и диффузии. В канале угольного электрода происходит термическое разложение соединений, восстановление углеродом окислов и т. д. Эти процессы можно в какой-то мере регулировать выбором формы и материала подставных электродов. Например, испарение тугоплавких или труднолетучих веществ затруднено из более глубоких каналов угольного электрода, а с медным электродом оно еще меньше, чем с угольным. [c.167]

    Угольные материалы менее теплопроводны, чем графитированные. Они применяются в тех случаях, когда требуется только защита металла от коррозии и не требуется передача тепла. Вследствие высокой пористости (до 30%) графитированный материал обладает большой проницаемостью для газов и паров.  [c.311]

    Желательно, чтобы материал электродов в дуговых печах и печах сопротивления прямого действия обладал максимальной электропроводностью и минимальной теплопроводностью. Наиболее распространены графитовые и угольные электроды. Электропроводность графита примерно в 2,25 раза больше, а теплопроводность в 10 раз выше, чем для угля. [c.21]

    Угольный нагревательный элемент изготовлен в виде пластинки шириной в 76,2 см, толщиной в 12,7 мм и длиной в 0,9 м. Когда к концам пластинки приложено напряжение 12 в, ее поверхность равномерно нагревается до температуры 760° С, как показывает оптический пирометр. Какова температура в середине пластинки Удельное электрическое сопротивление материала пластинки 0,44 10 ом м, а коэффициент теплопроводности [c.264]

    При обычных температурах хранения кислород воздуха, хотя и медленно, но способен вызывать в товарах различные изменения. Он легко вступает в соединение с металлами, вызывая коррозию, частным случаем которой является ржавление железа. Под действием кислорода воздуха жировые вещества высыхают и прогоркают. Процессы окисления всегда сопровождаются выделением тепла, в результате чего может произойти даже самовоспламенение товара. Например, плотно упакованные кипы грязной жирной щерсти при длительном хранении в тесном складе могут истлеть, вследствие упомянутых окислительных процессов. Кожаные изделия, сильно жированные, нельзя хранить в кучах по той же причине. Благоприятными условиями для самовозгорания являются малая теплопроводность материала и малое количество воздуха, достаточное для окисления, но недостаточное для отвода тепла. Такие условия возникают в кучах угля, сложенных в угольных ямах. [c.110]

    Общая потеря тепла печи, находящейся при постоянной температуре, должна покрываться подводимой электрической энергией. Эту потерю тепла можно установить эмпирически или рассчитать, если известна меняющаяся с температурой теплопроводность изолирующего материала. В качестве теплозащитной массы можно использовать прокаленный, не содержащий серы кизельгур [349] (до 1200°) или также материалы, изготовленные из диатомито-вого камня, шлаковой и асбестовой ваты, MgO, шамотового порошка, пористого шамота, и другие специальные теплозащитные массы в некоторых случаях используют угольный порошок, 2гОг или очень хорошо проводящую тепло AI2O3.  [c.129]

    Графитированные электроды в таких условиях обычно не растрескиваются. Это указывает на взаимосвязь между образованием трещин и механическими свойствами материала электродов. Материал графитированного электрода, несмотря на его мепьшую прочность, оказывается более термически устойчивым, чем угольного. Это следует объяснить большей упругостью гра-, фитированного материала и большей его теплопроводностью. [c.198]

    Равномерность прогрева угольной загрузки определяется правильностью выбора ширины камеры. Нагревание угля в камере рис. 135 происходит через стенки камеры I с двух греющих поверхностей, поэтому наивысшая темпёратура будет у стенок камеры. Уголь обладает малой теплопроводностью и процесс коксования, начинающийся у стенок, медленно распространяется к оси камеры. Если рассмотреть состояние материала в камере во время процесса коксования, то мы увидим у стенок 1 слой образовавшегося кокса 2, далее, по мере снижения температуры от стенок к оси камеры, будут располагаться— слой полукокса 3, затем угля, находящегося в пластичес- [c. 434]

    Плавленой магнезией называется огнеупорный материал, изготовленный из чистой окиси магния и обоженный до начала плавления. Он выдерживает нагревание до 2000° и отличается повышенной теплопроводностью по сравнепию с другими магнезиальными материалами. Применяется как специальный огнеупор для плавки основных материалов и для работы в угольных, молибденовых и вольфрамовых электрических печах. [c.213]

    РЬделия из графита получают из угольных блоков путем длительной термической обработки без доступа воздуха при температуре порядка 2400—2800° в течение примерно 50 час. Основным недостатком графитовых материалов является их пористость, доходящая до 30—35 о. С целью устранения пористости н получения непроницаемого материала графит пропитывают различными порозапол-няющимн веществами, которые сами по себе также обладают инертностью к агрессивным средам и в то же время лишь незначительно снижают его теплопроводность. В Советском Союзе наиболее изучен процесс пропитки графита фенолоформальдегидными смолами.  [c.482]

    Нагревательный элемент выполнен в виде угольной пластины размером 10x70x900 мм, коэффициент теплопроводности равен 5 Вт/(м-К). К противоположным малым граням приложено напряжение 12 В, пластина равномерно разогрелась и на ее поверхности температура стала 760°С. Найти температуру в центре пластины, если удельное электросопротивление материала равно 31,1-10 Ом-м. Принять, что теплота из пластины отводится только через большие грани, а температура в пластине изменяется по нормали к большим граням. [c.27]

---

Какова теплопроводность полиуретана?

Теплопроводность — это физическое свойство, присутствующее во всех материалах, включая полиуретан, которое измеряет теплопроводность материала . Другими словами, это транспорт тепловой энергии через данное физическое тело. Эта передача энергии составляет из-за разницы температур . Так как согласно второму закону термодинамики тепло всегда передается более низкой температуре.

При утеплении квартиры важно знать теплопроводность используемых материалов, так как от этого будет зависеть энергоэффективность, температура и комфортность квартиры .. Например, металлы имеют более высокое значение теплопроводности, чем древесина, но изоляционные материалы, такие как стекловолокно и полиуретан, имеют самую низкую теплопроводность.

проводник

Сущность теплопроводности в строительной изоляции

Свойства теплоизоляторов являются ключом к достижению целей Европейского Союза по энергосбережению на 2020 год . Как в одноэтажных, так и в многоэтажных домах материалы, используемые для возведения внешней перегородки, определяют энергопотребление.По этой причине, если мы хотим улучшить энергетические характеристики зданий, одним из физических свойств, определяющих, является ли материал хорошим теплоизолятором, является его теплопроводность.

При сравнении теплопроводности основных материалов, используемых в конструкции , можно убедиться, что уровень теплопроводности напрямую влияет на теплоизоляцию квартиры в зависимости от выбора материалов. Например, традиционные материалы, такие как кирпич, древесная щепа или бетон, имеют более высокий уровень теплопроводности, чем изоляционные материалы, такие как полиуретан или полистирол.

90 130

Материал	Теплопроводность
Полиуретановые системы	0,022-0,028 км/Вт
Экструдированный полистирол	0,029-0,033 км/Вт
Минеральная вата	0,031-0,045 км/Вт
Пенополистирол	0,031-0,050 км/Вт
Бетонный блок	0,35-0,79 км/Вт
Древесная стружка	0,038-0,107 км/Вт
Вспученный перлит	0,040-0,060 км/Вт
Кирпич	0,49-0,87 км/Вт

Теплопроводность полиуретана

Полиуретановые системы

являются одним из материалов , предлагающих лучшую теплоизоляцию на рынке с при минимальной толщине . Это свойство стало возможным благодаря низкой теплопроводности полиуретана. Хотя различия в уровнях теплопроводности между экструдированным пенополистиролом и пенополистироловыми, минераловатными и полиуретановыми системами являются десятичными величинами, при использовании на месте эти десятичные различия могут составлять 3-4 см толщины при одинаковой энергоэффективности наружной перегородки.

Кроме того, полиуретановые системы (впрыскиваемые, формованные или панельные) являются идеальным решением для теплоизоляции зданий.Помимо низкой теплопроводности, они также достигают хорошего уплотняющего эффекта наружной перегородки, избегая воздушных потоков (т.е. ветрозащиты), возникающих в ее зазорах. Этот фактор очень важен, так как без создания барьера против ветра (движения воздуха) теплопроводность не была бы столь эффективной.

.

Высокая теплоизоляция из газобетона

Стены из газобетона отличаются высокой теплоизоляцией. Они представляют собой эффективный барьер для тепловой энергии.

Газобетон автоклавного твердения – самый популярный материал, используемый в строительной кладке. Одним из важнейших его свойств является очень хорошая теплоизоляция. Стены из газобетона эффективно сохраняют тепло внутри здания и, таким образом, снижают затраты на его содержание в отопительный сезон.

Очень хорошая теплоизоляция газобетона обусловлена ​​его пористой структурой. При производстве этого материала используется вспениватель, который вступает в реакцию с гидроксидом кальция, разрыхляя массу. Таким образом, в ячеистом бетоне образуются миллионы заполненных воздухом микропор, которые действуют как тепловой буфер.

Воздух, заключенный в структуре материала, составляет более 80% объема газобетонных блоков. В результате стены из них эффективно изолируют от внешнего холода и потерь тепла изнутри здания. Создают барьер для тепловой энергии изнутри помещений. Стены приятны на ощупь и не излучают холод.
Очень хорошая теплоизоляция газобетона СОЛБЕТ позволяет возводить теплые наружные стены – как слоистые, так и однослойные, то есть без утепления полистиролом или минеральной ватой.

Теплоизоляция в зависимости от плотности блоков

Газобетон — единственный материал, который сочетает в себе два противоположных свойства: прочность на сжатие и теплоизоляцию.Чем ниже коэффициент теплопроводности λ, тем лучше теплоизоляционные свойства материала. Для блоков SOLBET Ideal плотностью 350 расчетное значение этого коэффициента составляет λ = 0,080 Вт/мК.

U значение коэффициента теплоотдачи [Вт/м ² К] для отдельных классов плотности и толщины стенок

λ 70047 4360

Плотность брутто [кг/м 3 ]	Заявленная теплопроводность 10 сухой [Вт/мК]	Коэффициентрасчетная теплопроводность λ [Вт/мК]	Значение коэффициента теплопередачи для стен из блоков СОЛБЕТ с удельной брутто-плотностью и толщиной, выраженное в мм
			60	80	100	1260	180	240	в 300	360	420
350 *	0,085	0,080									0,20
500	0,130	0,140				0, 98	0,69	0,53	0,44	0,37
600	0,160	0,170	1,92	1,57	1,32	1,15	0,82	0,64	0,52 1, 25		0,70

*) – СОЛБЕТ Идеал

ассортимент ПРИМЕЧАНИЕ:
Параметры теплоизоляции указаны в декларациях о характеристиках. Это заявленные коэффициенты теплопроводности λ 10, сухая (т.е. для материала в сухом состоянии). Для расчета коэффициента теплопередачи следует принимать расчетные коэффициенты теплопроводности с учетом стабилизированной влажности. Этот коэффициент приведен в вышеприведенной таблице в третьем столбце (Расчетный коэффициент теплопроводности).

Хотите узнать больше> читать “Тепловые параметры стен из автоклавного газобетона”

.

Какой коэффициент теплопередачи наружных дверей?

Из текста вы узнаете:

• каким должен быть коэффициент теплопередачи двери,
• как выбрать теплую входную дверь,
• путем изоляции двери из различных материалов для обеспечения минимальной теплопроводности,
• что говорит регламент по установке наружных дверей.

На сегодняшний день существует большой выбор входных дверей. Они могут быть изготовлены из дерева или ПВХ, одностворчатые или двустворчатые, с остеклением и декоративным рисунком. Материал, из которого изготовлены двери, и их конструкция оказывают существенное влияние на то, насколько они будут выполнять все свои функции. Одним из них является удержание тепла внутри здания, т.е. , коэффициент теплопередачи. Именно этот параметр, помимо прочего, определяет годовой расход энергии, необходимой для обогрева дома. Это, в свою очередь, влияет на стоимость содержания здания.

Коэффициенты теплопередачи – соответствующие параметры наружных дверей

Коэффициент U определяет передачу тепла через тепловые барьеры, такие как: полы, потолки, крыша, стены, окна и двери.Чем ниже его значение, тем лучше теплоизоляция. По нормам, действующим с 2021 года, допустимый коэффициент теплопередачи для наружных дверей составляет максимум 1,3 Вт/(м ² *К). Однако есть модели с еще лучшей теплоизоляцией – с коэффициентом теплопередачи не более 1,0 Вт/(м ² *К).

Соответствует стандарту теплопередачи Наружные двери снижают потери энергии в доме, что также означает меньшую потребность в тепле для обогрева здания. Не забудьте обратить внимание на то, распространяется ли данное значение коэффициента теплопередачи на всю дверь или только на ее фрагменты. Некоторые производители указывают коэффициент теплопередачи панели (меньшая, отделенная область, часто сделанная из материала, отличного от других частей двери), который имеет более низкое значение U, чем полотно, соединенное с рамой.

Теплые входные двери – как выбрать лучшую модель?

С точки зрения конструкции дверей, чем они толще, тем больше в них теплоизоляционного материала, а значит, их коэффициент теплопередачи ниже (лучше).Современные двери имеют многослойную конструкцию, благодаря чему внутреннюю часть створки, а также коробку и раму или порог можно снабдить теплоизоляционным материалом. Интересно, что благодаря прогрессу в технологии производства требуемый в настоящее время коэффициент теплоизоляции может быть доступен и в моделях дверей с декоративным остеклением. Они соответствуют применимым тепловым стандартам благодаря использованию соответствующих комплектов стекол, состоящих из трех стекол. Пространства между ними заполнены газом, т.е.аргон.

Наружные двери – коэффициент U в зависимости от типа изоляции

Вас интересует, как установить дверь, чтобы она наилучшим образом выполняла свою теплоизоляционную функцию? На значение теплового коэффициента напрямую влияет герметичность (здесь важную роль играют уплотнители), а также теплоизоляция двери. Тип утеплителя выбирают в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

• Теплопроводность древесины будет максимальной при утеплении двери пенополистиролом или сэндвич-панелями с пенополиуретаном,
• Двери из ПВХ должны быть утеплены пенополиуретаном (теплоизоляционные вставки также размещены в профилях),
• Стальные наружные двери чаще всего утепляются пенополиуретаном или ватой,
• Алюминиевые двери лучше всего утеплять пенопластом или минеральной ватой (если дверь имеет теплые профили, в них ставят вставки из полиамида, армированного стекловолокном),
• В пассивных домах дверь должна быть заполнена пенополиуретаном.

Входная дверь в дом с соответствующим коэффициентом теплопередачи – правила их встраивания

Согласно нормативам, определяющим технические условия здания, входная дверь в дом в свете сруба должна быть шириной не менее 0,9 м и высотой не менее 2 м. Кроме того, ширина основного полотна в случае наружных двустворчатых дверей не может быть менее 0,9 м. Однако высота порогов входной двери не должна превышать 0,02 м. Однако в отношении направление открывания входной двери.Только здания с численностью более 50 человек должны иметь двери, открывающиеся наружу для безопасности эвакуации.

Наружные двери с меньшим коэффициентом теплопередачи могут оказаться дороже из-за сложности исполнения и большего количества используемых теплоизоляционных материалов. Однако это качественные двери, благодаря которым они прослужат нам долгие годы. Таким образом, их покупка является разовой инвестицией. Дополнительным преимуществом таких дверей также является снижение теплопотерь, что выражается в снижении счетов за отопление. Убедитесь сами, что это того стоит!

Смотрите также: Как выбрать бронированную дверь для дома?

.

ПРЕССОВАННЫЙ ГРАФИТ – ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА – Sinograf

Большинство свойств графита являются результатом гексагональной структуры кристаллитов, где энергия связи атомов обеспечивает самую высокую прочность, известную в природе. Большинство синтетических графитовых материалов не имеют идеальной структуры (как показано ниже), а представляют собой переходную форму между аморфным углеродом и кристаллом графита. Степень упорядоченности этой структуры определяет качество графита и его основные свойства.

Высокая теплопроводность

Теплопроводность графита находится на уровне большинства металлов.Он превосходит по проводимости железо и сталь и уступает меди и алюминию. Хорошая проводимость графита способствует его высокой термостойкости и защищает от повреждений или перегрева в динамических применениях в качестве уплотнений, подшипников и элементов скольжения.

Хорошая электропроводность

Одним из наиболее полезных свойств графита является его способность проводить электричество. Это свойство в сочетании с высокой термостойкостью обуславливает широкое применение графита в электротехнике, а также в металлургии и машиностроении.Электрическое сопротивление графита уменьшается с повышением температуры в пределах от 400 до 600°С, выше этого диапазона несколько увеличивается. Удельное сопротивление графита можно регулировать в процессе производства путем использования модифицированных шихтовых материалов или путем пропитки готовых изделий металлами.

Низкая реакционная способность и устойчивость к большинству химических веществ

Графит химически стабилен при нормальных условиях и устойчив к большинству кислот и щелочей, за исключением сильных окислителей, таких как царская водка и жидкий кислород.Однако при высоких температурах он вступает в реакцию с окружающим газом и некоторыми металлами. Графит не плавится, как большинство металлов, при высоких температурах, а возгоняется.

Высокая огнеупорность и термостойкость

Тепловое расширение графита по отношению к другим высокотемпературным материалам значительно ниже, а теплопроводность и механическая прочность находятся на аналогичном уровне и увеличиваются с повышением температуры.

Этот факт приводит к очень хорошей термостойкости, которая обычно определяется по следующей эмпирической формуле:

где:
K: теплопроводность (Вт/мК)
S: предел прочности при растяжении (МПа)
δ: коэффициент теплового расширения
(x10-6/°C)
E: модуль Юнга (ГПа)

Хорошая механическая прочность при высокие температуры

Механическая прочность графита увеличивается с повышением температуры и достигает двойного значения.При температурах выше 2500 °С это свойство делает графит лучшим конструкционным материалом для высоких температур, чем сплавы из тугоплавких металлов. Прочность графита на сжатие коррелирует с прочностью на изгиб, которая составляет примерно половину от прочности большинства сортов графита.

Прессованный графит имеет меньшую прочность, чем металлы и большинство керамик при температуре окружающей среды. Однако при высоких температурах уже не то и выше 2000°С прессованный графит является первоклассным конструкционным материалом.Поскольку прессованный графит имеет низкую плотность по сравнению с этими высокотемпературными материалами, его присущая прочность по сравнению с другими материалами относительно высока.

Самосмазывание и высокая износостойкость

Благодаря чешуйчатой ​​структуре кристаллов графита и легкости перемещения и отделения отдельных плоскостей графит покрывает поверхности взаимодействующих элементов машины тонкой графеновой пленкой. Это дает эффект ламинарной смазки при любых условиях, даже после высыхания других смазочных материалов, а также при высоких температурах.Графит сохраняет свою чешуйчатую структуру даже при сильном износе и самом мелком измельчении зерна.

.

Проектирование и проектирование конструкций – Проектирование и проектирование конструкций

Страница 1 из 3

Медь и ее сплавы характеризуются очень хорошей тепло- и электропроводностью и поэтому являются очень важным материалом для производства электрических устройств. Благодаря высокой теплопроводности и стойкости к тепловому удару медь обычно используется в газовых обогревателях. Медь и ее сплавы обладают хорошей стойкостью к коррозионному воздействию морской воды и химикатов и поэтому также используются в таких продуктах, как резервуары для химикатов, компоненты кораблей и оборудование для пищевой промышленности.В два раза более высокая, чем у алюминия, теплопроводность меди и высокая температура плавления (по сравнению с алюминием) означают, что для эффективного плавления меди электрической дугой необходимо сильно нагревать толстые свариваемые элементы. С бронзами с гораздо меньшей теплопроводностью таких проблем нет.

Рышард Ястшембский, Кшиштоф Тшесневский, Павел Щепанский, Збигнев Барткевич, Веслав Каландык, Войцех Будек

Поскольку теплопроводность бронз почти того же порядка, что и у сталей, обычных аппаратов импульсной сварки TIG или MIG достаточно для их сварки без нагрева.Поскольку теплопроводность меди в два раза больше, чем у алюминия, и в семь раз больше, чем у стали, для сварки меди без нагрева лучше всего подходят методы глубокого проплавления: электроды с покрытием для глубокого проплавления, метод A-TIG, функция forceArc, MIG SpeedPulse и гибридные методы: сварка плазменная + MIG, лазерная + TIG сварка [11], [10].

Свариваемость меди
Теплопроводность меди (370-400Вт/м/К) в два раза выше, чем у алюминия (200 Вт/м/К), теплопроводность латуни (110 Вт/м/К) в два раза ниже что теплопроводности алюминия и в два раза превышает теплопроводность стали (58 Вт/м/К), а теплопроводность никелевых бронз ненамного выше теплопроводности стали.Чистую медь можно разделить на электролитическую металлургическую медь (ЭПК) и бескислородную медь – раскисленную и бескислородную медь (ББК). В электролитической меди под действием О2 вредные примеси превращаются в оксиды, поэтому ее электропроводность очень хорошая, но тогда возникает риск снижения коррозионной стойкости и водородного охрупчивания.
В таблице 1 показаны типичные типы меди и медных сплавов. Чистая медь имеет в семь раз большую теплопроводность, чем сталь, и поэтому теплота сварки распространяется по основному материалу очень быстро, металл сварного шва трудно плавится и возникают дефекты сварки, такие как прилипание /5/.

а)

б)

Рис. 1 Фазовые диаграммы медь-кислород а) и медь-водород б)

Температура плавления меди и медных сплавов составляет примерно 900-1100°С, а диапазон температур от твердого раствора до жидкости очень широк, что приводит к легкому образованию кристаллизационных трещин. Коэффициент линейного расширения также высок, поэтому легко возникают сварочные деформации.

Как показано на рисунке 1, диаграмма фазовых переходов медь-кислород показывает, что растворимость кислорода резко уменьшается с понижением температуры в меди и при 400°С достигает значения, близкого к нулю.Кислород с медью образует очень бедные твердые растворы и эвтектику с содержанием кислорода 0,39 % (3,5 % красного Cu2O) при температуре 1066 °С. Эвтектика создает сетку по границам зерен сварного шва /10/.
Поскольку чистая медь не имеет диапазона сосуществования жидкости и твердого тела, считается, что вам не следует беспокоиться о высокотемпературных трещинах. Однако в действительности, если жесткость большая, или если свариваются толстые пластины, то возникают трещины напряжения /6/.

Рис.2 Типовые сварные соединения медных листов (фото: Силезский политехнический университет)

Причиной их образования является низкая погонная энергия и отсутствие нагрева материала при сварке. Это приводит к отсутствию перемешивания между металлом шва и металлом шва в ЗТВ. Это вызывает образование и рост толстых столбчатых кристаллов, а примеси легко выделяются на границах зерен. Особенно опасно наличие на границах зерен растворов висмута и свинца, не образующих с медью твердых растворов /10/.Большая часть оксидов CuO (черных) получается при предварительном нагреве /10/.

Таблица 1 Типы меди и типичные медные сплавы

Диаграмма Cu-H показывает, что в твердом растворе меди с водородом существует большой интервал температур между жидкой и твердой фазами, поэтому при сварке водород из твердого раствора при слишком быстрой кристаллизации дает свободный водород, что вызывает волдыри.
Причиной образования пузырей в свариваемых медных сплавах, помимо того, что при затвердевании снижается растворимость таких газов, как водород, является также реакция между оксидами меди и водородом. При понижении температуры уменьшается:
Cu2O + h4 → Cu + h4O
и именно полученный водяной пар вызывает образование пузырей.

Рис. 3 Образец газовой сварки толстостенных медных труб (фото: HPR S.A. Краков)

В шве ЭПК вязкой меди, содержащей кислород, образуется много пузырей, а при сварке бескислородной меди или с применением дополнительных материалов, содержащих раскислители, например Ti или Si, пузырей практически не образуется, т.к. Фактором их образования в меди считается реакция О2 и Н3.Кроме того, при дуговой сварке в бескислородной медной защите из инертных газов возможно образование пузырей в шве из-за азота, содержащегося в защитных газах [6].

Свариваемость медных сплавов
В случае газовой сварки латуни цинк окисляется и вызывает вздутие. В представленных меднофазных системах обнаружены различные химические составы твердых растворов. Эти растворы обладают достаточно хорошими прочностными и пластическими свойствами, поэтому их используют в качестве промышленных сплавов. Медные сплавы, в которые добавлены Al, Si, Sn, Mn, Si, называются алюминиевой бронзой, кремниевой бронзой и т. д., а сплавы меди и цинка — латунью.
Двойные сплавы меди с Ni, Mn дают сплошные твердые растворы, в качестве других добавок используют, например: Zn, Sn, Al, Si. Двойные медные сплавы имеют достаточно сложные взаимоотношения из-за наличия в них неоднородных интерметаллидных фаз. Многофазные сплавы
применяются реже, имеют другие растворы, сформированные на подложке из интерметаллических фаз, что делает их менее пластичными.
Типы, свойства и области применения наиболее важных медных сплавов приведены в таблице 2.
Теплопроводность медных сплавов ниже, чем у чистой меди, а теплопроводность никеля (мельхиор и медь) и фосфористых бронз сопоставима к черной стали.

.

Хорошая теплопроводность Высокотемпературный тигель/графитовый тигель

Хорошая теплопроводность Высокотемпературный тигель / Графитовый тигель

Производительность:

1. ) Термическая стабильность: В соответствии с резкой температурой охлаждения в условиях графитового тигля мы специально разработаем производственный процесс, чтобы обеспечить надежность качества продукции.

2.) Коррозионная стойкость: Единая и точная базовая конструкция препятствует эрозии тигля.

3.) Ударопрочность: Графитовый тигель может иметь высокое термическое воздействие, поэтому можно проводить любой процесс.

4.) Кислотостойкость: добавление специальных материалов значительно улучшит качество тигля, особенно индекс кислотостойкости, и продлит срок службы графитового тигля.

5.) Высокая теплопроводность: высокое содержание твердого углерода обеспечивает хорошую теплопроводность, сокращает время растворения и значительно снижает потребление энергии.

6.) Контроль загрязнения металлов: Компонент материала, находящийся под строгим контролем, гарантирует, что графитовый тигель не загрязнит металлы при растворении.

7.) Стабильность качества: Технология формовки под высоким давлением и система гарантии качества полностью обеспечат стабильность качества.

технические параметры:

Насыпная плотность	г/куб.см	1,70-1,88
3 Удельное сопротивление 90,031M	6.0-15.0
Прочность на компрессию	MPA	30-80
	MPA	20-45
Shore Hardness		30-70
CTE (100-600 ° C)	x10-6 / ° C	2.5-5.5	2,5-5.5
SAB	%	0.01-0.2
Максимальный размер зерна	мм	0,044-0,1

Примечание. Для изделий из обработанного графита обычно используются следующие серии:

1.) Для металлургии и обработки цветных металлов

2.) Для спекания форм для алмазных инструментов

3.) Для электронной и полупроводниковой промышленности

4. ) Для использования в высокотемпературной обработке в промышленных печах

5.) Для машиностроения

Другие: по специальному заказу пользователей, мы можем изготовить их в соответствии с чертежами, образцами или другими запросами пользователя

Применение:

1.) Графитовый тигель можно использовать для плавки и литья цветных металлов, растворения золотых

или серебряных украшений, анализа специальной стали, спекания твердого сплава.

2.) Графитовый тигель для плавки золота специализируется на плавке золота для головных уборов и ювелирной промышленности. Это требует, чтобы графитовый материал имел высокую плотность и чистоту, был устойчивым к истиранию и пригодным для повторного использования. Мы можем обрабатывать различные тигли в соответствии с требованиями заказчика.

3.) Изготовлен из графита высокой чистоты и широко используется при плавке золота, серебра, платины и других драгоценных металлов. При использовании в кислородной атмосфере он начинает насыщаться кислородом при температуре выше 700-800 °C. При использовании в защитной атмосфере выдерживает температуру свыше 2000 °C.

4.) Широко используется в таких областях, как как промышленные печи, машины с монокристаллическим кремнием, машины с монокристаллическим кремнием, электроны, полупроводники, металлургия, нефть, химия, текстиль, электрические машины, электроприборы, электропечи, движение, связь, медицина и т. д.

90 127 90 127

.

Моя физика

Моя физика
Проводимость
Войцех Диндорф

Самый приятный опыт, который я знаю об этом, проиллюстрирован на рисунке 1. Из толстого медного диска выходят четыре геометрически одинаковые ножки: медь, алюминий, бронза и железо. У Кады на конце дырка, которым головы были загнаны в ящики. Может, но горячий жар нагревает центр медного диска, и зрители сначала видят, как он горит.Кажется невозможным, чтобы эффект был и так же различен, как это. Первый замок будет медным, затем алюминиевым, затем коричневым и, наконец, железным.
Здесь был показан способ передачи тепловой энергии, совершенно отличный от конвекции. Проводимость – вот как это называется. Отдача энергии себе каким-то внутренним способом. Вероятно, молекула, скорее всего, атом к атому. Если да, то через прямой контакт. А как могут контактировать атомы, как не с помощью электронов, составляющих их оболочку, оболочку, облака, пелену? Так это электроны, возбуждаемые контактом с огнем, с источником, с атомами (электронами) других нагретых тел, передающие энергию другим электронам, те в свою очередь своим соседям и так далее.Она длится, как видно из описанного опыта, не у разных людей. материалов (читай атомов) и о таких материалах, для которых эта передача наиболее быстрая, мы говорим, что они являются лучшими проводниками.
Мы бы не смогли провести опыты с диском и ветками для таких веток как: деревянная, парафиновая или пенопластовая. К тому времени, когда энергия зажжет его, наш проводник либо сгорит, либо расплавится. Они были проводниками. Школу или керамику тоже можно было бы протестировать, но я думаю, что экспериментатор будет нетерпелив.
Когда вы прочтете, что в этом процессе могут играть роль электроны, может быть, вы сопоставите себя с тем, что электрический ток также лучше проводится через медь, чем через железо, и не очень через стекло или керамику, не говоря уже о пластике.
Одним из величайших изобретений ХХ века является так называемый Пластик. У вас в руке был стакан горячего чая? Вы говорите нет, потому что я не хотел обжечь пальцы. А тонкая пенопластовая кружка с кипятком внутри? И да, он еле теплый, хотя ваши пальцы касаются чашки в нескольких миллиметрах от кипения.Температурный градиент, скажем, 40 градусов на миллиметр. Что это означает? Это означает, что вы теоретически можете выдержать стоя в метре от солнечной поверхности, если вы отделены от этой поверхности специальным термостойким неплавящимся полистиролом (рис. 2).

Вот набор некоторых проводников электрического тока и тепла от лучших к худшим:
Провода электрического тока

90 021 медь 90 022

серебро

золото

алюминий

мосидз

железо

школа

парафин

пенопласт

Теплопроводы

90 021 медь 90 022

серебро

золото

алюминий

мосидз

железо

школа

парафин

пенопласт

Для проведения тока необходима разность потенциалов ΔV . Для проведения тепла необходима разница температур ΔT . В обоих случаях чем выше число S , чем ниже сопротивление, тем большее количество нагрузки q или тепловой энергии ΔQ может быть передано в единицу времени; сила тока I = Δq/Δt , тепловая «мощность» ΔQ/Δt . В обоих случаях чем больше длина направляющей l , тем больше сопротивление.
Стоит ли удивляться, что законы проводимости для обоих течений очень похожи?
Для тока:

Закон Ома

Для тепла:

Закон Ньютона

Здесь σ — так называемая удельная проводимость, она обратна удельному сопротивлению;
k – коэффициент теплопроводности или теплопроводности;
P быстрый поток тепловой энергии (мощности).
Значения констант σ и k (материальные константы, см. табл. 1) могут быть написаны на наклейках насадок к разным материалам. Они информируют о качестве материала как проводника электричество σ или тепло к . Что они на самом деле определяют? Что-то вроде цены:

1) Пусть например = 2 [А*м/(В*мм2)]. Читаем из формулы: Если к концам провода длиной 1 метр и сечением 1 квадратный миллиметр приложить напряжение 1 вольт, то по проводнику потечет ток силой 2 ампера.

2) Пусть k = 2 [Вт*м/(К*мм2)]. Читаем: если обеспечить разницу температур в 1 кельвин между концами проводника длиной 1 метр и сечением 1 квадратный миллиметр, то через него потечет энергия 2 доуля в секунду, или 2 ватта дирижер.

Если мы знаем «цены», то посчитаем все по формуле. А «цена» касается материи. Запишем нашу таблицу, добавив «цену» в тех же единицах, что я приводил в примерах.

Таблица 1

90 021 80 90 022

Серебро	Миед	Золото	Алюминий	Мосидкс	железо	Школа	Парафин	Полистирол
Проводимость электрического тока σ – ориентировочное значение – [А*м/(В*мм 2 )]
62	58	44	36	16	10	10 -16	10 -20	10 -22
Теплопроводность k – ориентировочное значение – [Вт*м/(К*мм 2 )]
429	400	310	237	110	1	0,1	0,4

Известно, что производители электротехнического и теплового оборудования должны использовать таблицы такого типа, а производители электронагревателей – обе части одновременно.
Холодильник (рис. 4а) — очень хороший пример использования знаний, собранных в таблице тепловых справочников. Там нужны как хорошие гиды, так и плохие. Хорошо отводить тепловую энергию от помещенных внутрь яиц и массы, плохо, чтобы не беспокоило тепло, которое могло проникнуть внутрь, Возможно, от теплого хозяина холодильника, стоящего рядом и пьющего горячий чай (рис. 4б).

Версия для печати

играть .

---

Смотрите также

• Ip защита расшифровка таблица
• Термопара для котла
• Кисти дым
• Принцип работы биокамина для дома
• Электросчетчик подключение
• Почему выключается газовая колонка
• Куда насыпать порошок в стиральной машине
• Что такое диммер и для чего он нужен
• Как правильно замазать швы между плиткой
• Монтаж дымохода через стену
• Обозначения стирки на этикетке одежды

Теплопроводность | Частная школа.

8 класс

Конспект по физике для 8 класса «Теплопроводность». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое теплопроводность. Как различаются теплопроводности веществ.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике

---

Теплопередача является одним из способов передачи внутренней энергии от одного тела к другому. Существует три вида теплопередачи.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Когда вы опускаете чайную ложку в стакан с горячим чаем, то нагревается не только часть ложки, опущенная в воду, но постепенно и та часть ложки, которая находится над водой. Значит, внутренняя энергия может переходить не только от одного тела к другому, но и от одной части тела к другой части того же тела.

Проведём следующий опыт. В штативе закрепим толстую металлическую проволоку, к которой при помощи воска прикрепим несколько гвоздиков. Нагреем свободный конец проволоки. Сначала от нагревания размягчается воск, который удерживает ближайший от пламени гвоздик. Спустя некоторое время этот гвоздик отрывается от стержня и падает. Затем падает второй гвоздик, третий и т. д. Следовательно, стержень проводит тепло.

Как объясняется это явление? В проволоке, как и во всех твёрдых телах, атомы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. При нагревании проволоки в месте её контакта с горелкой скорость колебательного движения атомов металла увеличивается. Эти атомы, взаимодействуя с соседними атомами, передают им часть своей энергии. Таким образом, в результате теплопередачи постепенно нагревается вся проволока.

Важно отметить, что в твёрдых телах сами атомы, передавая кинетическую энергию, не меняют своё местоположение, т. е. само вещество не перемещается.

Явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте называют теплопроводностью. При теплопроводности само вещество не перемещается от одной части тела к другой.

Когда хотят вскипятить воду на костре, котелок с водой вешают на деревянную палку. Именно благодаря низкой теплопроводности дерева мы можем спокойно снять котелок с кипящей водой с костра и не обжечься. Низкая теплопроводность дерева используется с древности при изготовлении, например, факелов.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ

Разные вещества имеют неодинаковую теплопроводность. Если один конец деревянной сухой палки держать в руке, а второй конец опустить в костёр, мы не почувствуем нагрева палки до тех пор, пока огонь не коснётся руки. Если же в этом опыте вместо палки взять металлический прут, то свободный конец достаточно быстро станет очень горячим и держать его в руке мы уже не сможем. Всё дело в том, что металлы обладают гораздо большей теплопроводностью, чем дерево.

Рассмотрим следующий опыт. Верхние концы стержней одинакового размера из меди, алюминия, железа, стекла и дерева прогреваются горячей водой. К нижним концам этих стержней прикреплены воском гвоздики. Быстрее всего гвоздик отпадает от медного стержня, значит, медь очень хороший проводник тепла. Через некоторое время гвоздик отпадает от алюминиевого стержня, затем — от железного, и только потом от стеклянного. От деревянного стержня, имеющего низкую теплопроводность, гвоздик не отпадёт.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Возьмём пробирку с водой и погрузим в неё кусочек льда, а чтобы он не всплыл вверх (лёд легче воды), придавим его медным грузиком. Но при этом вода должна иметь свободный доступ ко льду. Начнём нагревать верхнюю часть пробирки. Вскоре вода у поверхности закипит, выделяя клубы пара. Но при этом лёд на дне пробирки так и не растает. Это означает, что у жидкостей теплопроводность невелика (за исключением ртути и расплавленных металлов).

У газов теплопроводность ещё меньше. Это можно проверить на следующем опыте. В сухую пробирку, закрытую резиновой пробкой с маленьким отверстием, вставим металлическую спицу. Держа спицу в руке, нагреем пробирку в пламени спиртовки донышком вверх. Несмотря на высокую теплопроводность металла, рука долго не почувствует тепла, так как воздух в пробирке имеет очень низкую теплопроводность и спица практически не нагреется.

Уменьшение теплопроводности газов по сравнению с твёрдыми телами связано с увеличением расстояния между молекулами. Так как передача тепла обусловлена передачей кинетической энергии между молекулами, с увеличением межмолекулярного расстояния эта передача становится всё более затруднительной.

Вещества с плохой теплопроводностью одинаково хорошо могут использоваться для поддержания тел как в холодном состоянии, так и в нагретом.

Плохая теплопроводность снега позволяет сохранить озимые растения в холодные зимы. Поэтому в бесснежные зимы часто происходит вымерзание озимых посевов на полях. Низкая теплопроводность воздуха, заключённого между перьями птиц, шерстинками меха животных, обеспечивает им эффективную защиту от холода.

Низкой теплопроводностью обладают все пористые вещества, например пробка или бумага.

Вещества с низкой теплопроводностью широко применяются в быту и технике. Для защиты от холода люди с древности возводили жилища из дерева и камня. Для защиты от ожога на металлических кастрюлях и чайниках делаются пластиковые или деревянные ручки. Хорошая теплопроводность металлов, таких, как алюминий и медь, используется при изготовлении деталей охлаждающих устройств.

Способностью передавать тепло, или теплопроводностью, обладают все вещества: и твёрдые, и жидкие, и газообразные. Однако теплопроводность различных веществ неодинакова. Лучшими проводниками тепла являются металлы. Хуже всего проводят тепло газы. Известно, что теплопроводность воздуха в 20 000 раз меньше теплопроводности меди.

Самую низкую теплопроводность имеет вакуум. Так называют пространство, в котором отсутствуют атомы и молекулы. Теплопроводность вакуума близка к нулю.

 

---

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Теплопроводность».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Просмотров: 5 517

Сталь, керамика, стекло или пластик — какой материал для пуровера лучше?

Сталь, керамика, стекло или пластик — какой материал для пуровера лучше?

Если вкратце, лучший результат дают воронки из пластика. Они медленнее и в меньшей степени поглощают тепло воды при заваривании и почти его не удерживают. Пожалуй, это расстроит тех из наших читателей, кто обеспокоен проблемой загрязнения окружающей среды пластиком.

Чтобы разобраться, чем пластик лучше остальных материалов, вспомним уроки физики. На количество удерживаемого тепла влияют три характеристики:

• Теплопроводность — величина, с помощью которой описывают, насколько быстро воронка поглощает и отдает тепло.
• Удельная теплоемкость определяет количество тепла, необходимое для изменения температуры воронки.
• Теплоотдача поверхности характеризует скорость, с которой воронка отдает тепло.

Теплопроводность

Возможно, вы помните еще со школьных времен, что пластик это отличный изолятор, а металл — проводник. Стекло и керамика находятся где-то посередине. Стало быть, пластик оптимален как минимум с точки зрения теплопроводности. Но насколько он превосходит другие материалы?

Материал	Акрил	Стекло	Фарфор	Нержавеющая сталь
Теплопроводность, Вт/(м*К)	0,2	1	4-5	16

(Источник: engineeringtoolbox.com)

Как видите, фарфор обладает теплопроводностью в 20-25 раз выше, чем акрил (один из распространенных типов пластика). Следовательно, воронка из него поглотит тепло воды гораздо быстрее.

Удельная теплоемкость

Далее рассмотрим, какое количество энергии способна поглотить воронка. Эта величина называется удельной теплоемкостью и измеряется в джоулях на килограмм на градус. Иными словами, она определяет, сколько джоулей энергии нужно, чтобы изменить один килограмм данного материала на один градус.

Материал	Акрил	Стекло	Фарфор	Нержавеющая сталь
Удельная теплоемкость Дж/(кг·C)	1250	753	1085	490

Как видите, для нагревания 1 кг пластика на определенное количество градусов требуется больше тепловой энергии. Однако керамическая воронка в среднем в 4 раза тяжелее пластиковой, поэтому при таком же нагревании она поглотит примерно в 3,5 раза больше тепла.

Вот, где кроется распространенное заблуждение. Бариста то и дело говорят, что предпочитают керамические воронки, «ведь они лучше держат тепло». А ведь достоинством это не назовешь: такая воронка поглощает больше тепла из жидкости в процессе заваривания.

Теплоотдача поверхности

Наконец, тепло уходит из воронки либо конвекцией, либо излучением. Скорость конвекции зависит от температуры поверхности. Материалы, обладающие более высокой теплопроводностью, быстрее доставляют тепло к поверхности. Когда тепло достигает поверхности, материалы с меньшей удельной теплоемкостью нагреваются сильнее. Значит, пластик, обладающий меньшей теплопроводностью и большей удельной теплоемкостью, отдаст гораздо меньше тепла в результате конвекции, чем другие материалы.

Скорость теплопотери излучением зависит не только от материала, но и от структуры (в том числе от гладкости) и температуры поверхности. Поэтому вычислить этот показатель крайне сложно. При одинаковой температуре стекло, фарфор и пластик потеряют в результате излучения примерно одинаковое количество тепла. Сталь отдаст излучением значительно меньше, но это нивелируется ее высокой теплопроводностью и низкой удельной теплоемкостью, из-за которых поверхность нагреется гораздо быстрее. К тому же максимальные теплопотери излучением вдвое меньше, чем конвекцией.

Воронки с двойной стенкой

С точки зрения изолирующих свойств воздух даст фору любому материалу: его теплопроводность составляет всего 0,02 Вт/(м*К). Некоторые производители воронок пользуются этим свойством, разрабатывая модели с двойной стенкой, между которыми предусмотрена воздушная прослойка. Существуют и сетчатые воронки: бумажный фильтр минимально контактирует с их стенками и максимально – с воздухом. Сами по себе такие модели удерживают тепло лучше, но даже их предпочтительнее изготавливать из пластика.

Двойные стенки стеклянных воронок в любом случае поглотят больше тепла еще до того, как воздушная прослойка успеет себя проявить. А вот аналогичная воронка из пластика справилась бы с задачей гораздо лучше.

Площадь поверхности сетчатых металлических воронок, несмотря на структуру, все равно немаленькая. А значит, в процессе заваривания она поглотит и отдаст внешней среде достаточно много тепла. Еще какое-то количество тепла вы потеряете в результате испарения с внешней поверхности фильтра (теплопотери испарением всегда очень значительны). Гораздо лучше для этого бы подошел пенополистирол – к тому же он дешевле.

Заключение

Итак, пластик выигрывает по каждому из трех критериев: он медленнее поглощает тепло из воды в процессе заваривания, в целом поглощает меньше тепла и отдает его медленнее. Конечно, важна и конструкция воронки: особую роль играют вес и площадь поверхности. Однако, какой бы ни была модель, изготавливать воронку предпочтительнее из пластика.

Автор: Метт Пергер
Источник: baristahustle.com/blog/steel-glass-ceramic
Перевод и адаптация текста: компания Barista Coffee Roasters
Копирование материала разрешено исключительно с указанием активной ссылки на ресурс: www.barista.ua и источник статьи.

Если деревянный стержень плотно обернуть листом бумаги, а… -reshimne.ru

Новые вопросы

Ответы

4бумага не загориться, хорошая теплопроводность

Похожие вопросы

У якій точці сила натягу буде більша якщо предмет обертається у вертикальній площині навколо своєї осі? чому?…

Сколько минут длилось никелирование током силой 2А, если масса выделившегося никеля равна 3,2г? Электрохимический эквивалент никеля равен 0. 3 мг/Кл…

На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 900 мН…

Четыре резистора сопротивлением R1 R1 равно 12 ом R2 равно 18 ом R3 равно 4 ом R4 равно 16 ом соединительные схема И решение данной задачи…

Какова кинетическая энергия тела массой 4 кг движущегося со скоростью 4 м\с…

При проведении эксперимента ученик исследовал две линзы. Фокусное расстояние первой линзы 50 см, фокусное расстояние второй 100 см.Оптическая сила первой линзы.
1)равна оптической силе второй линзы
2)в 2 раза меньше оптической силы второй линзы
3)в 2 раза больше отпической силы второй линзы
4)нельзя дать точный ответ, так как неизве. ..

Математика

Литература

Алгебра

Русский язык

Геометрия

Английский язык

Химия

Физика

Биология

Другие предметы

История

Обществознание

Окружающий мир

География

Українська мова

Українська література

Қазақ тiлi

Беларуская мова

Информатика

Экономика

Музыка

Право

Французский язык

Немецкий язык

МХК

ОБЖ

Психология

Примеры теплопередачи в природе, в быту

Тепловая энергия является термином, который мы используем для описания уровня активности молекул в объекте. Повышенная возбужденность, так или иначе, связана с увеличением температуры, в то время как в холодных объектах атомы перемещаются намного медленней.

Примеры теплопередачи можно встретить повсюду – в природе, технике и повседневной жизни.

Примеры передачи тепловой энергии

Самым большим примером передачи тепла является солнце, которое согревает планету Земля и все, что на ней находится. В повседневной жизни можно встретить массу подобных вариантов, только в гораздо менее глобальном смысле. Итак, какие же примеры теплопередачи можно наблюдать в быту?

Вот некоторые из них:

• Газовая или электрическая плита и, например, сковорода для жарки яиц.
• Автомобильные виды топлива, такие как бензин, являются источниками тепловой энергии для двигателя.
• Включенный тостер превращает кусок хлеба в тост. Это связано с лучистой тепловой энергией тоста, который вытягивает влагу из хлеба и делает его хрустящим.
• Горячая чашка дымящегося какао согревает руки.
• Любое пламя, начиная от спичечного пламени и заканчивая массивными лесными пожарами.
• Когда лед помещают в стакан с водой, тепловая энергия из воды его плавит, то есть сама вода является источником энергии.
• Система радиатора или отопления в доме обеспечивает тепло в течение долгих и холодных зимних месяцев.
• Обычные печи являются источниками конвекции, в результате чего помещенный в них пищевой продукт нагревается, и запускается процесс приготовления.
• Примеры теплопередачи можно наблюдать и в своем собственном теле, взяв в руку кусочек льда.
• Тепловая энергия есть даже внутри у кошки, которая может согреть колени хозяина.

Тепло – это движение

Тепловые потоки находятся в постоянном движении. Основными способами их передачи можно назвать конвенцию, излучение и проводимость. Давайте рассмотрим эти понятия более подробно.

Что такое проводимость?

Возможно, многие не раз замечали, что в одном и том же помещении ощущения от прикосновения с полом могут быть совершенно разные. Приятно и тепло ходить по ковру, но если зайти в ванную комнату босыми ногами, ощутимая прохлада сразу дает чувство бодрости. Только не в том случае, где есть подогрев полов.

Так почему же плиточная поверхность мерзнет? Это все из-за теплопроводности. Это один из трех типов передачи тепла. Всякий раз, когда два объекта различных температур находятся в контакте друг с другом, тепловая энергия будет проходить между ними. Примеры теплопередачи в этом случае можно привести следующие: держась за металлическую пластину, другой конец которой будет помещен над пламенем свечи, со временем можно почувствовать жжение и боль, а в момент прикосновения к железной ручке кастрюли с кипящей водой можно получить ожог.

Факторы проводимости

Хорошая или плохая проводимость зависит от нескольких факторов:

• Вид и качество материала, из которого сделаны предметы.
• Площадь поверхности двух объектов, находящихся в контакте.
• Разница температур между двумя объектами.
• Толщина и размер предметов.

В форме уравнения это выглядит следующим образом: скорость передачи тепла к объекту равна теплопроводности материала, из которого изготовлен объект, умноженной на площадь поверхности в контакте, умноженной на разность температур между двумя объектами и деленной на толщину материала. Все просто.

Примеры проводимости

Прямая передача тепла от одного объекта к другому называются проводимостью, а вещества, которые хорошо проводят тепло, называются проводниками. Некоторые материалы и вещества плохо справляются с этой задачей, их называют изоляторами. К ним относят древесину, пластмассу, стекловолокно и даже воздух. Как известно, изоляторы фактически не останавливают поток тепла, а просто его замедляют в той или иной степени.

Конвекция

Такой вид теплопередачи, как конвекция, происходит во всех жидкостях и газах. Можно встретить такие примеры теплопередачи в природе и в быту. Когда жидкость нагревается, молекулы в нижней части набирают энергию и начинают двигаться быстрее, что приводит к уменьшению плотности. Теплые молекулы текучей среды начинают двигаться вверх, в то время как охладитель (более плотная жидкость) начинает тонуть. После того как прохладные молекулы достигают дна, они опять получают свою долю энергии и снова стремятся к вершине. Цикл продолжается до тех пор, пока существует источник тепла в нижней части.

Примеры теплопередачи в природе можно привести следующие: при помощи специального оборудованной горелки теплый воздух, наполняя пространство воздушного шара, может поднять всю конструкцию на достаточно большую высоту, все дело в том, что теплый воздух легче холодного.

Излучение

Когда вы сидите перед костром, вас согревает исходящее от него тепло. То же самое происходит, если поднести ладонь к горящей лампочке, не дотрагиваясь до нее. Вы тоже почувствуете тепло. Самые крупные примеры теплопередачи в быту и природе возглавляет солнечная энергия. Каждый день тепло солнца проходит через 146 млн. км пустого пространства вплоть до самой Земли. Это движущая сила для всех форм и систем жизни, которые существуют на нашей планете сегодня. Без этого способа передачи мы были бы в большой беде, и мир был бы совсем не тот, каким мы его знаем.

Излучение – это передача тепла с помощью электромагнитных волн, будь то радиоволны, инфракрасные, рентгеновские лучи или даже видимый свет. Все объекты излучают и поглощают лучистую энергию, включая самого человека, однако не все предметы и вещества справляются с этой задачей одинаково хорошо. Примеры теплопередачи в быту можно рассмотреть при помощи обычной антенны. Как правило, то, что хорошо излучает, также хорошо и поглощает. Что касается Земли, то она принимает энергию от солнца, а затем отдает ее обратно в космос. Эта энергия излучения называется земной радиацией, и это то, что делает возможной саму жизнь на планете.

Примеры теплопередачи в природе, быту, технике

Передача энергии, в частности тепловой, является фундаментальной областью исследования для всех инженеров. Излучение делает Землю пригодной для обитания и дает возобновляемую солнечную энергию. Конвекция является основой механики, отвечает за потоки воздуха в зданиях и воздухообмен в домах. Проводимость позволяет нагревать кастрюлю, всего лишь поставив ее на огонь.

Многочисленные примеры теплопередачи в технике и природе очевидны и встречаются повсюду в нашем мире. Практически все из них играют большую роль, особенно в области машиностроения. Например, при проектировании системы вентиляции здания инженеры высчитывают теплоотдачу здания в его окрестностях, а также внутреннюю передачу тепла. Кроме того, они выбирают материалы, которые сводят к минимуму или максимизируют передачу тепла через отдельные компоненты для оптимизации эффективности.

Испарение

Когда атомы или молекулы жидкости (например, воды) подвергаются воздействию значительного объема газа, они имеют тенденцию самопроизвольно войти в газообразное состояние или испариться. Это происходит потому, что молекулы постоянно движутся в разных направлениях при случайных скоростях и сталкиваются друг с другом. В ходе этих процессов некоторые из них получают кинетическую энергию, достаточную для того, чтобы отталкиваться от источника нагревания.

Однако не все молекулы успевают испариться и стать водяным паром. Все зависит от температуры. Так, вода в стакане будет испаряться медленнее, чем в нагреваемой на плите кастрюле. Кипение воды значительно увеличивает энергию молекул, что, в свою очередь, ускоряет процесс испарения.

Основные понятия

• Проводимость – это передача тепла через вещество при непосредственном контакте атомов или молекул.
• Конвекция – это передача тепла за счет циркуляции газа (например, воздуха) или жидкости (например, воды).
• Излучение – это разница между поглощенным и отраженным количеством тепла. Эта способность сильно зависит от цвета, черные объекты поглощают больше тепла, чем светлые.
• Испарение – это процесс, при котором атомы или молекулы в жидком состоянии получают достаточно энергии, чтобы стать газом или паром.
• Парниковые газы – это газы, которые задерживают тепло солнца в атмосфере Земли, производя парниковый эффект. Выделяют две основные категории – это водяной пар и углекислый газ.
• Возобновляемые источники энергии – это безграничные ресурсы, которые быстро и естественно пополняются. Сюда можно отнести следующие примеры теплопередачи в природе и технике: ветры и энергию солнца.
• Теплопроводность – это скорость, с которой материал передает тепловую энергию через себя.
• Тепловое равновесие – это состояние, в котором все части системы находятся в одинаковом температурном режиме.

Применение на практике

Многочисленные примеры теплопередачи в природе и технике (картинки выше) указывают на то, что эти процессы должны быть хорошо изучены и служили во благо. Инженеры применяют свои знания о принципах передачи тепла, исследуют новые технологии, которые связаны с использованием возобновляемых ресурсов и являются менее разрушительными для окружающей среды. Ключевым моментом является понимание того, что перенос энергии открывает бесконечные возможности для инженерных решений и не только.

Теплопроводность. Просто о сложном.

| Всё об интерьере для дома и квартиры

При выборе качественного теплоизоляционного материала потребитель должен принимать во внимание целый ряд параметров, среди которых неизменно присутствует показатель теплопроводности. Высокой или низкой должна быть теплопроводность, что такое “Лямбда”, на какие показатели теплопроводности ориентироваться – ответы на эти и другие самые распространенные вопросы, возникающие при покупке утеплителя, вы найдете в данной статье.

Слово “Теплопроводность” или еще более запутанное “лямбда” знакомо каждому школьнику из курса физики за восьмой класс. Однако со временем информация, которой мы не пользуемся, забывается. Попробуем освежить в памяти эти несложные и очень полезные знания.

Теплопроводность, как уже было сказано выше, – одно из ключевых понятий в современном строительстве, особенно когда речь заходит о теплоизоляционных материалах. От теплопроводности зависит толщина вашей стены или кровли, вес всего дома, а следовательно, и прочность (несущая способность) фундамента, долговечность конструкций и многое другое.

Современное определение теплопроводности – понятие комплексное. И состоит из нескольких составных частей, отвечающих за перенос тепла (теплообмен.

Суммарная или итоговая теплопроводность состоит из теплопроводности за счет конвекции, теплопроводности твердой и газообразной фазы, а также теплопроводности, учитывающей теплообмен за счет излучения.

Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Каждый элемент этой формулы более подробно разберем.

Теплообмен (или теплопередача) – это способ изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.

Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

Из курса физики нам известно, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.

Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их.
Непосредственном контакте.

Лишь в том случае, если вы опустите ложку в стакан с горячим напитком, нагреется не только та часть ложки, которая погружена в жидкость, но и та ее часть, которая находится над водой.

Теплопроводность различных веществ неодинакова, она может быть плохой (низкой) и хорошей (высокой. Хорошая теплопроводность у металлов. Плохая – у шерсти, дерева и пластиков. Самым плохим проводником тепла является вакуум.

Для примера вспомните кухонную посуду: кастрюли и сковородки. Вы вряд ли станете снимать металлическую кастрюлю, полную вкусного супа, с горячей плиты голыми руками, потому что существует реальная опасность обжечь руки. Вместо этого вы используете кухонное полотенце, силиконовые или тряпичные прихватки, то есть те материалы, которые плохо проводят тепло.

Именно поэтому “Правильные” кастрюли и сковородки снабжены пластмассовыми или деревянными ручками, плохо проводящими тепло. Вспомнить хотя бы старую бабушкину сковородку с деревянной ручкой: сковородка горячая, а за ручку схватиться можно безо всяких прихваток.

Как объясняется это явление? Рассмотрим на примере нагревания металлического стержня (или ложки из примера со стаканом.

В металле, как и во всех твердых телах, молекулы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. Скорость колебательного движения молекул металла при нагревании увеличивается в той части, которая ближе расположена к пламени или источнику тепла. Эти молекулы, взаимодействуя с соседними молекулами, передают им часть своей энергии. В результате чего повышается температура отрезка стержня. Затем увеличивается скорость колебательного движения молекул в следующих отрезках стержня и так далее, до тех пор, пока не прогреется весь стержень. Именно поэтому вакуум обладает самой плохой теплопроводностью: в нем практически отсутствуют молекулы, которые бы передавали энергию друг другу. Важно отметить, что сами молекулы, передавая кинетическую энергию, не меняют свое местоположение, то есть само вещество не перемещается.

С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.

Следующая составляющая теплопроводности – это конвекция. У многих из вас на слуху такой прибор, как “Конвектор”. А вот почему он так называется, наверное, знает далеко не каждый. Хотя логично предположить, что название свое он получил за принцип работы – конвекцию.

Из курса физики следует, что конвекция – это перенос энергии струями жидкости или газа. В том случае, если в случае с теплопроводностью при теплообмене происходит перенос энергии, то при конвекции происходит перенос именно вещества.

Конвекторы (как и любые другие отопительные приборы) нагревают окружающий воздух, вследствие чего температура в комнате повышается и вам становится тепло. При этом струи теплого воздуха поднимаются вверх, а струи холодного опускаются вниз. Аналогично происходит процесс нагревания воды в чайнике: горячая вода поднимается, а холодная опускается на ее место. Этот же принцип в отопительной системе для обогрева домов заложен.

Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Нагревание воздуха в комнате солнечными лучами – это пример естественной конвекции. А вот если воздух нагревается тепловым вентилятором, то это уже вынужденная конвекция. Вентилятор заставляет воздух в комнате двигаться, при этом нагревая его до необходимой температуры. В качестве других примеров конвекции можно привести холодные и теплые морские течения, а также образование и движение облаков и ветров.

Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен.

Излучение – это способ переноса энергии от одного тела к другому в виде электромагнитных волн. Как правило, это инфракрасное (IR) излучение. Этот принцип заложен еще в одном уникальном приборе – инфракрасном обогревателе.

Принцип его работы построен на том, что любое нагретое тело является источником излучения. Самый впечатляющий пример – солнце. Пример поменьше – костер, распространяющий тепло на достаточно большое расстояние. В случае с обогревателем окружающие предметы нагреваются за счет электромагнитного излучения и в комнате становится тепло.

Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия как-то до земли доходит.

Примечательно, что темные тела лучше поглощают и отдают энергию. Лишь в том случае, если необходимо максимально нагреть материал, его окрашивают в черный цвет. В качестве примера можно привести солнечные коллекторы (водонагреватели), которые устанавливаются на крышах домов. Эти устройства позволяют собирать тепло от солнца и нагревать теплоноситель, который затем передает тепло внутрь дома для обогрева помещений или нагрева воды.

Хуже всего поглощают энергию светлые материалы или материалы с отражающей способностью. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию учитывают в самых разных сферах: при строительстве самолетов, при возведении высотных зданий в жарких странах, даже при выборе цвета одежды в теплое время года. На окнах часто применяют металлизированные пленки, которые частично отражают солнечное тепло и спасают помещение от перегрева.

С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле. Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (пир/PIR) – Logicpir.

Logicpir – это инновационный утеплитель, обладающий уникальными показателями теплопроводности – всего 0, 021 вт/м * к, позволяющий добиться максимальной экономии пространства при минимальной толщине теплоизоляции. Кроме того, PIR – плиты не впитывают влагу, тем самым предотвращая образование конденсата и надежно защищая ваш дом от появления плесенных грибов, клещей и бактерий, представляющих опасность для здоровья. Logicpir относится к новому поколению полиуретанов, окружающих нас повсеместно: начиная от деталей интерьера автомобилей, матрацев и обуви и заканчивая медициной, где самая поразительная сфера их применения – изготовление протезов для сердечно-сосудистой системы. Стоит ли говорить, что материал экологически безопасен, что подтверждено целым рядом сертификатов и заключений.

Итак, вернемся к теплопроводности.

Структурная и газовая теплопроводность – это теплопроводность компонентов, из которых состоит материал, а именно:

Твердой фазы – теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;.
Газообразной фазы – теплопроводность газа, который находится в ячейках.
В случае если сравнивать теплоизоляцию PIR с пеностеклом или пенобетоном, то по структуре эти материалы схожи. Все они ячеистые и наполнены газом. Однако теплопроводности этих материалов будут отличаться.

Стекло и бетон, в отличие от пластиков, проводят тепло интенсивнее, соответственно, пеностекло и пенобетон обладают большей теплопроводностью и их показатели в качестве теплоизоляторов несколько хуже. Даже полимеры друг от друга теплопроводностью отличаются.

Как было сказано ранее, представленные материалы ячеистые и в каждом находятся какие-то газы. В пеностекле и пенобетоне это, как правило, окружающий воздух, в PIR – инертные газы. Хуже всего тепло проводят инертные газы, содержание молекул в 1 м 3 очень маленькое, расстояние между молекулами очень большое, поэтому передать энергию между молекулами довольно сложно. Намного лучше тепло проводит воздух, поскольку он состоит из смеси разных газов, молекул очень много и все они друг с другом взаимодействуют.

Конвекционную составляющую у мелкоячеистой теплоизоляции обычно не рассматривают, поскольку размер ячеек теплоизоляции PIR ничтожно мал (меньше 1 мм) и газ в этих ячейках неподвижен.

Последняя составляющая – излучение. Снизить ее влияние можно за счет применения дополнительных материалов, способных отражать тепловой поток. Для этого можно окрасить материал, скажем, в белый цвет. В случае с теплоизоляционными плитами PIR за отражение тепла отвечает фольга, которая покрывает материал с обеих сторон. Помимо функции отражения тепла фольга также несет защитную функцию с точки зрения утечки вспенивающего газа. По своим свойствам фольга является практически идеальным пароизоляционным материалом, а значит, способна задерживать миграции газов во внешнюю среду из ячеек теплоизоляции.

В процессе эксплуатации легкие инертные газы замещаются на более тяжелый окружающий воздух с хорошей теплопроводностью. Это происходит у всех пористых материалов за счет диффузных процессов.

Рассмотрим в качестве примера обычный воздушный шарик, наполненный гелием, который можно сравнить с одной ячейкой вспененной теплоизоляции. Новый шарик все время стремится улететь высоко в небо. В том случае, если утром он еще висел под потолком, то со временем он постепенно опустится и будет висеть в центре комнаты, а еще через несколько часов лежать на полу. Т. е. все это время газ за счет диффузии медленно выходит из шарика, и тот теряет свою “Летучесть”.

Так же и с теплоизоляцией. “Шарики” (ячейки), которые ближе всего расположены к границе с окружающим воздухом постепенно изменяют свой газовый состав. Однако те “Шарики”, которые находятся глубоко в материале, делают это очень медленно или не делают вовсе, поскольку инертному газу очень сложно пройти огромное количество стенок соседних “шариков” и вырваться наружу.

Кроме того, поверхность теплоизоляции покрыта фольгой, препятствующей выходу газа, соответственно, теплопроводность материала (ее газовая составляющая) сохраняется.

Подведем итог. Теплоизоляция – это очень важный показатель. От нее зависит, насколько теплым будет ваш дом. У наиболее эффективной теплоизоляции все ее составляющие должны быть как можно ниже. У современной изоляции на примере Logicpir это достигается за счет применения инертных газов, полимеров и специальных покрытий, отражающих тепловой поток. Уверены, что теперь вы не только сможете безошибочно выбрать теплоизоляционный материал, отвечающий самым высоким требованиям, но и поможете своим детям сдать физику на высший балл.

Теплопроводность при низких температурах. Часть 1. Теория

больше статей

​Теплопроводность при низких температурах, Часть 1: Теория

Рисунок 1. Теплопроводность выбранных металлов в зависимости от температуры. Данные НИСТ.

Теплопроводность – это процесс переноса тепловой энергии через вещество. Он тесно связан с удельной теплоемкостью, количеством тепловой энергии, содержащейся в веществе. На обе величины влияют сходные факторы. Одним из хороших источников данных о материалах при низких температурах является веб-страница криогенной группы NIST по адресу http://cryogenics.nist.gov.

В металлах за тепло- и электропроводность в первую очередь отвечают электроны. Вклад решетки в теплопроводность металлов мал и обычно им пренебрегают. Примеси и дефекты решетки рассеивают электроны и снижают теплопроводность. Самая высокая теплопроводность достигается у очень чистых металлов в отожженном состоянии. К металлам, обычно встречающимся при работе при низких температурах, относятся нержавеющая сталь, алюминий и медь. Металлы обычно имеют теплопроводность в диапазоне от 10 Вт/м-К (сплавы из нержавеющей стали) до 400 Вт/м-К (медь) при комнатной температуре. Во многих чистых металлов и в большинстве кристаллических неметаллов теплопроводность увеличивается по мере снижения температуры, пока не достигает максимального значения около 20 К. Это может показаться удивительным, поскольку количество электронов проводимости, способных проводить тепло, уменьшается с понижением температуры. Однако количество фононов или колебаний решетки, которые рассеивают электроны и ограничивают проводимость, также уменьшается с температурой. Чистый эффект заключается в увеличении теплопроводности при понижении температуры до тех пор, пока температура не станет настолько низкой, что примеси и дефекты станут основным ограничивающим фактором. При очень низких температурах теплопроводность пропорциональна температуре.

В частности, в меди, но и в других металлах теплопроводность сильно зависит от чистоты и состояния металла. В результате существует значительный разброс значений теплопроводности, приводимых в литературе, даже для конкретного сплава. Для большей предсказуемости эти металлы иногда характеризуют остаточным сопротивлением или значением RRR. Значение RRR представляет собой отношение удельного электрического сопротивления при 4,2 К к удельному электрическому сопротивлению при 273 К. Это позволяет охарактеризовать теплопроводность, поскольку между электропроводностью и теплопроводностью в металлах существует близкое соответствие.

Для криогенных применений используются медь и алюминий, где требуется хорошая теплопроводность, например. в теплообменниках и теплозащитных экранах. Нержавеющая сталь используется в тех случаях, когда подходит относительно низкая теплопроводность; например в опорах и элементах конструкции.

В то время как хорошая теплопроводность и хорошая электропроводность идут рука об руку для обычных металлов, для сверхпроводников верно обратное. Куперовские пары, ответственные за сверхпроводимость, не участвуют в теплопроводности. Ниже температуры перехода теплопроводность сверхпроводника быстро падает. Это следует иметь в виду при использовании алюминия, температура перехода которого составляет 1,2 К, и при использовании некоторых припоев.

---

Рис. 2. Теплопроводность сапфира и меди RRR 500

Неметаллы часто считаются относительно плохими проводниками тепла; однако кристаллических неметаллов на самом деле могут иметь очень высокую теплопроводность. Теплопроводность сапфира (оксида алюминия) фактически превышает теплопроводность очень чистой меди (RRR 500) примерно от 20 до 100 К. Сапфир используется в качестве электрического изолятора в теплоотводах (например, магнитные выводы), где требуется отличная теплопроводность и электрическая изоляция. Теплопроводность алмаза достигает пикового значения 3000 Вт/м·К при температуре 80 К, хотя он не получил широкого распространения из-за своей стоимости. Оксид бериллия и кварц также являются примерами неметаллов, которые могут проявлять относительно высокую теплопроводность в кристаллической форме. В неметаллах тепло переносится колебаниями решетки. В кристалле хорошего качества, свободном от дефектов и примесей, эти колебания решетки могут распространяться на большие расстояния и эффективно переносить тепло. Колебания решетки фактически рассеиваются при столкновениях с другими колебаниями решетки. Снижение температуры уменьшает количество колебаний решетки, но позволяет оставшимся двигаться дальше, тем самым увеличивая теплопроводность. Как и в случае с металлами, достигается точка, в которой примеси и дефекты ограничивают теплопроводность, что приводит к пиковому значению в диапазоне от 10 до 100 К в зависимости от материала.

---

Рис. 3. Теплопроводность некоторых пластиков. Данные НИСТ.

Пластмассы широко используются в криогенных приложениях. Металлизированные пластмассы используются в качестве изоляции, пластиковые опоры используются для минимизации утечек тепла, а пластмассы используются для обеспечения электрической изоляции и герметизации сверхпроводящих катушек. Пластмассы имеют относительно низкую теплопроводность; в диапазоне от 0,2 Вт/м-К до 0,8 Вт/м-К при комнатной температуре. Их теплопроводность меняется очень мало, пока температура не упадет ниже 50К. При очень низких температурах теплопроводность большинства неметаллов уменьшается в зависимости от T3.

Теплопроводность пластмасс можно изменить с помощью таких добавок, как оксид алюминия. Теплопроводность пластмасс, как и всех неметаллов, обусловлена ​​колебаниями решетки. В решетке аморфных материалов отсутствует крупномасштабная регулярность кристаллов, и колебания решетки не могут распространяться на большие расстояния. Даже пластмассы, считающиеся кристаллическими, такие как нейлон, не имеют той степени упорядоченности, которая имеется в кристаллах, таких как кварц или сапфир. Как следствие, пластмассы в целом имеют очень похожие свойства. Теплопроводность G10 , широко применяемый для изготовления опор в криогенном оборудовании благодаря своим благоприятным механическим свойствам, имеет несколько иную теплопроводность по нормали и в плоскости наполнителя.

Теплопроводность обычных твердых материалов может варьироваться в пределах семи порядков при низких температурах. При самых низких температурах теплопроводность твердых тел становится очень малой. Однако при промежуточных температурах теплопроводность одного вещества, особенно очень чистого, может изменяться на несколько порядков. Эти различия необходимо учитывать при проектировании криогенного оборудования. Во второй части мы обсудим правильный выбор материала.

Инженерный отдел Meyer Tool обладает знаниями и опытом в области криогенного оборудования, чтобы успешно использовать ряд материалов для достижения ваших целей проектирования. Используйте этот опыт в своем следующем проекте. Если эта статья была вам интересна, напишите нам и дайте нам знать. Ваш отзыв поможет нам определить, какой тип контента вы хотели бы видеть в нашем информационном бюллетене и размещать на веб-сайте.

---

Что делает дирижер?

НАУКА — Физические науки

Задумывались ли вы когда-нибудь…

• Что делает теплопроводник?
• Как термос сохраняет горячие продукты горячими, а холодные холодными?
• Что делает изолятор?

Метки:

Просмотреть все метки

• проводник,
изолятор
• ,
• термальный,
• Наука,
• Термос,
• Тепло,
• Теплый,
• Горячий,
• Холод,
• Лед,
• Энергия,
• Материал,
• Металл,
• Пластик,
• Корк,
• Дерево,
• Пенополистирол,
• Резина

 

Вероятно, вы лучше знакомы с дирижерами, чем думаете. Если вы когда-либо наливали чашку чая, надевали кухонную прихватку или делали глоток из термоса, у вас уже есть некоторый непосредственный опыт работы с теплопроводниками.

Жара любит путешествовать, но только в одном направлении. Знаете ли вы, что тепло передается только от теплых или горячих предметов к более холодным? Это имеет смысл, когда вы понимаете, что нет такой вещи, как «холод». Есть только тепло. Холод — это просто отсутствие тепла!

Если вы держите кубик льда в голой руке, может показаться, что холод кубика льда делает вашу руку холодной. Правда, однако, в том, что ваша рука на самом деле нагревает кубик льда, поскольку тепло переходит от вашего теплого тела к холодному льду.

Результат? Плавящийся куб. Когда ваша рука отдает тепло кубику льда, она становится прохладнее.

Энергия, такая как тепло, легко передается через некоторые материалы. Эти материалы называются проводниками. Металлы — отличные проводники, потому что через них быстро проходит энергия.

Кроме того, существуют материалы, называемые «изоляторами», которые не позволяют энергии легко проходить. Эти материалы включают пластик, пробку, дерево, пенопласт и резину. Таким образом, теплоизоляторы хорошо поддерживают постоянный уровень тепла — будь то горячий или холодный.

Одним из примеров отличного изолятора является термос. Если вы поместите суп в термос, вы сможете открыть его позже и насладиться теплым супом в холодный зимний день. Термос изолирует суп, сохраняя тепло внутри.

Точно так же, если вы играете в футбол жарким августовским днем, ваш термос с ледяной водой остается освежающим и холодным. Термос действует как изолятор, сохраняя тепло.

Как вы уже, наверное, догадались, изоляторы — плохие проводники. Производители используют этот научный факт, чтобы сделать продукты, которые мы используем, более безопасными.

Возьмем, к примеру, чайник. Если вы когда-нибудь внимательно рассматривали чайник, то могли заметить, что корпус чайника сделан из металла, а ручка из дерева или пластика.

Корпус чайника должен проводить тепло, чтобы вода внутри закипела. Поскольку металл является отличным проводником, он легко передает тепло от печи к воде внутри. Именно поэтому производители используют металл для корпуса чайника.

Вы уже знаете, что было бы очень плохой идеей касаться корпуса чайника голой рукой. К счастью, у него есть ручка. Однако, если бы ручка чайника была металлической, она также отводила бы тепло от плиты — к вашей руке — и это было бы очень неприятным сюрпризом.

Во избежание ожогов производители изготавливают ручки из хороших изоляторов, таких как дерево и пластик. Это означает, что вы можете наслаждаться теплым напитком, не обжигая руки.

Интересно, что дальше?

Мы надеемся увидеть вас завтра в Вандерополисе, где мы будем обсуждать сочную и вкусную тему!

Попробуй

Готовы разогреть или охладить? Попросите нескольких друзей или членов семьи помочь вам изучить следующие виды деятельности:

• Готовы ли вы поэкспериментировать дома? Отправляйтесь на кухню, которая сегодня будет вашей лабораторией. Обязательно обратитесь за помощью к взрослому другу или члену семьи, так как в этом эксперименте используется горячая вода. Наполните миску горячей водой (не обязательно кипятить). Попробуйте погрузить в воду различные предметы, чтобы определить, являются ли они хорошими или плохими проводниками тепла. Например, вы можете сравнить следующие предметы: металлическую ложку, пластиковую вилку и карандаш. Предметы, которые являются хорошими теплопроводниками, будут передавать тепло от воды через предмет к вашей руке, и вы почувствуете тепло вскоре после погружения предмета в воду. Вы не заметите никакой разницы при погружении в воду предметов, которые плохо проводят тепло. Получайте удовольствие от экспериментов!
• Вы уже знаете, что металлы являются хорошими проводниками тепла, но какой металл является лучшим проводником тепла? Заходите в Интернет и следуйте указаниям этого интересного эксперимента по теплопроводности металлов. Поделитесь тем, что вы узнали, с другом или членом семьи.
• Хотите научить друга тому, что вы узнали о теплопроводах? Найдите пару термосов и спланируйте пикник. Разогрейте свой любимый суп и поставьте его в один из термосов. Наполните другой термос своим любимым холодным напитком. Отправляйтесь в свое любимое место для пикника и расскажите своему другу о теплопроводности, объяснив, почему термос может сохранять ваш суп теплым, а напиток — холодным!

Чудесные источники

• http://www.physics4kids.com/files/thermo_transfer.html
• http://www.lovemyscience.com/heatconductorsandinsulators.html

Вы поняли?

Проверьте свои знания

Wonder Contributors

Благодарим:

Алиша и Хайди
за ответы на вопросы по сегодняшней теме Wonder!

Продолжайте удивляться вместе с нами!

Что вас интересует?

Wonder Words

• термос
• чашка
• чай
• печь
• рукавица
• глоток
• тепло
• отсутствие
• чайник
• пластик
• энергия
• проводник
• резина
• знакомый
• реализовать
• из первых рук
• опыт
• направление

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо

Поделись этим чудом

×

ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделись со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis

Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

Как разные металлы проводят тепло | Физика Фургон

Категория Выберите категориюО фургоне физикиЭлектричество и магнитыВсе остальноеСвет и звукДвижение вещейНовая и захватывающая физикаСостояния вещества и энергииКосмосПод водой и в воздухе

Подкатегория

Поиск

Задайте вопрос

Последний ответ: 22.10.2007

В:

Почему одни металлы лучше проводят тепло, чем другие?
– Васкен (9 лет)
Кловис, Калифорния, США

A:

Vasken –

Во-первых, позвольте мне объяснить, почему металлы обычно лучше проводят тепло, чем другие твердые тела. В металлах некоторые электроны (часто по одному на атом) не привязаны к отдельным атомам, а свободно перемещаются между атомами. Конечно, именно поэтому металлы являются такими хорошими проводниками электричества. Теперь, если один конец стержня горячий, а другой холодный, электроны на горячем конце имеют немного больше тепловой энергии (случайное колебание), чем электроны на холодном конце. Так как электроны блуждают, они переносят энергию от горячего конца к холодному, что является другим способом сказать, что они проводят тепло.

Конечно, то, как быстро они проводят тепло, во многом зависит от таких вещей, как количество свободных электронов вокруг, от того, как быстро они двигаются, и особенно от того, как далеко они обычно уходят, прежде чем натолкнуться на что-то и изменить направление. Это те же самые факторы, которые определяют, насколько хорошо металл проводит электричество. Итак, существует очень хорошо работающее правило, согласно которому теплопроводность металла (при некоторой температуре) пропорциональна электропроводности. Это удобно, потому что гораздо проще измерить электропроводность, чем теплопроводность.

Итак, теперь я подойду немного ближе к ответу на ваш вопрос. Самым большим фактором, определяющим различную проводимость обычных металлов, является разница в том, как далеко пролетают электроны, прежде чем они с чем-то столкнутся. Оказывается, по удивительным причинам, связанным с волновой природой электронов, они могут проходить прямо через совершенный кристалл, не отражаясь, точно так же, как свет проходит через прозрачный кристалл. Многие металлы (нержавеющая сталь, латунь и т. д.) представляют собой сплавы нескольких элементов, и электроны отражаются от всех неровностей в расположении различных атомов. Так что это не хорошие проводники. Даже в чистом металле электроны все еще отскакивают, потому что тепловое колебание атомов не дает им когда-либо образовать идеально точную кристаллическую структуру.

Mike W.

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение №1: Металлы, хорошо проводящие тепло

Q:

Какие металлы лучше всего проводят тепло?
– Елена (14 лет)
Великобритания.

А:

чистое серебро, медь и алюминий хороши
Mike W.

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение № 2: теплопроводность сплавов

Вопрос:

Почему элементы лучше проводят тепло чем сплавы?
– Джо (13 лет)
США

A:

Если вы сравните металлический сплав с чистыми металлами, из которых он сделан, вы правы в том, что сплав имеет тенденцию быть хуже. Это потому, что тепло распространяется волнами — в основном электронными волнами, но также и звуковыми волнами. Изменение от одного типа атома к другому в сплаве создает своего рода ухабистую среду, где волны прыгают вокруг, а не проходят длинный путь в одном направлении. Поэтому они не проводят тепло из одного места в другое. Тот же принцип работает очень хорошо для изоляторов, где тепло переносится только звуковыми волнами, а не электронными волнами.

Конечно, некоторые из самых больших различий существуют не между различными металлическими сплавами, а между металлами в целом и изоляторами в целом.

mike w

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение №3: Перемешайте чай и посмотрите к стали железа и цинка?

пожалуйста дайте список аппаратов и честный тест
– Аноним
англия

А:

Аппаратура: Одна серебряная ложка (или медная, если сможете найти) *
                   Одна ложка из нержавеющей стали
                   Одна чашка горячего чая
                   Одна ложка сахара (по желанию)

и налейте чай в чашку. Перемешайте сначала ложкой из нержавеющей стали, затем серебряной или медной ложкой
                  . Ощущения в пальцах должны убедить вас                            так или иначе.

LeeH

*Примечание. Посеребренная ложка не даст таких хороших результатов, она должна быть серебряной насквозь

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение №4: вибрирующие твердые тела

Q:

когда частицы в твердом усилении больше (тепла) они больше вибрируют и как следствие чаще сталкиваются, на что это влияет?
– Лидия (13 лет)
Великобритания

A:

Это правда, что колебания сильнее в более горячем твердом теле. Однако четкого различия между «столкновением» и «не столкновением» нет. Причина в том, что все атомы все время воздействуют на своих соседей — это то, что делает твердый кристалл жестким. Когда они вибрируют, эти силы колеблются вверх и вниз.

Конечно, усиление вибраций (повышение температуры) имеет много эффектов. Если температура достаточно повышена, атомы слишком сильно перемещаются, чтобы оставаться в правильном порядке, и кристалл расплавится. До этого при повышении температуры могут происходить всевозможные различные эффекты (размягчение, потеря магнетизма, увеличение электрического сопротивления и т. д.).

Майк В.

(опубликовано 29.04.2009)

Дополнение №5: Электропроводность металлов?

Q:

из тезисов пять, в каком порядке они будут в номинации лучший дирижер? медь привести стали латунь алюминий? список, пожалуйста, не только лучший
– Стив Джонс (14 лет)
Англия

A:

См. :     http://www.coolmagnetman.com/magcondb.htm

(опубликовано 29/06/2010)

Дополнение №6: охлаждение автомобильного двигателя /Вода). Если в моторном масле были взвешены мельчайшие частицы токопроводящего металла, то почему это масло не могло заменить раствор охлаждающей жидкости?

– Джон Колкинс (65 лет)
Кливленд, Огайо, США

A:

Основная роль охлаждающей жидкости заключается в отводе тепла от двигателя. Он переносит тепло к радиатору, где его можно сбросить в быстро движущийся воздух. Увеличение теплопроводности масла не помогло бы, так как масло почти не контактирует с внешним миром.

Даже если бы кто-то изобрел двигатель, в котором много масла вытекало бы в какой-то радиатор, добавление в масло кусочков металла было бы плохой идеей. Отдельные атомы металла или крошечные кластеры из нескольких атомов не могут значительно улучшить теплопроводность, поскольку их электроны проводимости ограничены самим металлом. Они не помогают переносить тепло между частицами. Большие скопления сведут на нет всю цель масла, поцарапав рабочие поверхности двигателя.

Mike W.

(опубликовано 21.12.2012)

Дополнение к этому ответу

Связанные вопросы

• теплопередача

  7vers?

• ГОРЯЧАЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ Медленно дренируя

• Тепловая вместимость при постоянном объеме или давлении

• Сохранение молока холод

• Избегание термического равновесия

• DIFFFICE Motiter в клетках

• DIFFFICE Motit On Diffine Motit in Diffine Motit On Clems

• DIFFFICE DIFFISION.0009

• горячая и холодная вода

• теплоемкость при постоянном давлении или объеме

• вязко-хрупкий переход

Все еще любопытно?

Вопросы и ответы по Expore в связанных категориях

• Температура и жара

Теплопроводность элементов – Справочник по теплопроводности Angstrom Sciences

руб.

Теплопроводность	Имя	Символ	#
0,0000364 Вт/смK	Радон	Рн	86
0,0000569 Вт/смK	Ксенон	Хе	54
0,000089 Вт/смK	Хлор	Кл	17
0,0000949 Вт/смK	Криптон	крон	36
0,0001772 Вт/смK	Аргон	Ар	18
0,0002598 Вт/смK	Азот	Н	7
0,0002674 Вт/смK	Кислород	О	8
0,000279 Вт/смK	Фтор	Ф	9
0,000493 Вт/смK	Неон	Не	10
0,00122 Вт/смK	Бром	руб.	35
0,00152 Вт/смK	Гелий	Он	2
0,001815 Вт/смK	Водород	Х	1
0,00235 Вт/смK	Фосфор	Р	15
0,00269 Вт/смK	Сера	С	16
0,00449 Вт/смK	Йод	я	53
0,017 Вт/смK	Астатин	В	85
0,0204 Вт/смK	Селен	Se	34
0,0235 Вт/смK	Теллур	Те	52
0,063 Вт/смK	Нептуний	Нп	93
0,0674 Вт/смK	Плутоний	Пу	94
0,0782 Вт/смK	Марганец	Мн	25
0,0787 Вт/смK	Висмут	Би	83
0,0834 Вт/смK	Меркурий	рт. ст.	80
0,1 Вт/смK	Америций	утра	95
0,1 Вт/смK	Калифорния	См.	98
0,1 Вт/смK	Нобелий	№	102
0,1 Вт/смK	Кюриум	См	96
0,1 Вт/смK	Лоуренсиум	Лр	103
0,1 Вт/смK	Фермиум	FM	100
0,1 Вт/смK	Эйнштейний	Эс	99
0,1 Вт/смK	Берклиум	Бк	97
0,1 Вт/смK	Менделевий	Мд	101
0,106 Вт/смK	Гадолиний	гд	64
0,107 Вт/смK	Диспрозий	Дай	66
0,111 Вт/смK	Тербий	Тб	65
0,114 Вт/смK	Церий	Се	58
0,12 Вт/смK	Актиний	Ас	89
0,125 Вт/смK	Празеодим	Пр	59
0,133 Вт/смK	Самарий	См	62
0,135 Вт/смK	Лантан	Ла	57
0,139 Вт/смK	Европий	ЕС	63
0,143 Вт/смK	Эрбий	Эр	68
0,15 Вт/смK	Франций	Пт	87
0,158 Вт/смK	Скандий	Ск	21
0,162 Вт/смK	Гольмий	Хо	67
0,164 Вт/смK	Лютеций	Лу	71
0,165 Вт/смK	Неодим	Нд	60
0,168 Вт/смK	Тулий	Тм	69
0,172 Вт/смK	Иттрий	Д	39
0,179 Вт/смK	Прометий	вечера	61
0,184 Вт/смK	Барий	Ба	56
0,186 Вт/смK	Радий	Ра	88
0,2 Вт/смK	Полоний	ПО	84
0,219 Вт/смK	Титан	Ти	22
0,227 Вт/смK	Цирконий	Зр	40
0,23 Вт/смK	Гафний	Хф	72
0,23 Вт/смK	Резерфордий	РФ	104
0,243 Вт/смK	Сурьма	Сб	51
0,274 Вт/смK	Бор	Б	5
0,276 Вт/смK	Уран	У	92
0,307 Вт/смK	Ванадий	В	23
0,349 Вт/смK	Иттербий	Ыб	70
0,353 Вт/смK	Стронций	Ср	38
0,353 Вт/смK	Свинец	Пб	82
0,359 Вт/смK	Цезий	цезий	55
0,406 Вт/смK	Галлий	Га	31
0,461 Вт/смK	Таллий	Тул	81
0,47 Вт/смK	Протактиний	Па	91
0,479 Вт/смK	Рений	Ре	75
0,502 Вт/смK	Мышьяк	Как	33
0,506 Вт/смK	Технеций	ТК	43
0,537 Вт/смK	Ниобий	№	41
0,54 Вт/смK	Торий		90
0,575 Вт/смK	Тантал	Та	73
0,58 Вт/смK	Дубниум	Дб	105
0,582 Вт/смK	Рубидий	руб.	37
0,599 Вт/смK	Германий	Гэ	32
0,666 Вт/смK	Олово	Сн	50
0,716 Вт/смK	Платина	Пт	78
0,718 Вт/смK	Палладий	Пд	46
0,802 Вт/смK	Железо	Фе	26
0,816 Вт/смK	Индий	В	49
0,847 Вт/смK	Литий	Ли	3
0,876 Вт/смK	Осмий	ОС	76
0,907 Вт/смK	Никель	Ni	28
0,937 Вт/смK	Хром	Кр	24
0,968 Вт/смK	Кадмий	CD	48
1 Вт/смK	Кобальт	Ко	27
1,024 Вт/смK	Калий	К	19
1,16 Вт/смK	Цинк	Цин	30
1,17 Вт/смK	Рутений	Ру	44
1,29 Вт/смK	Углерод	С	6
1,38 Вт/смK	Молибден	Пн	42
1,41 Вт/смK	Натрий	На	11
1,47 Вт/смK	Иридиум	Ир	77
1,48 Вт/смK	Кремний	Си	14
1,5 Вт/смK	Родий	Рх	45
1,56 Вт/смK	Магний	Мг	12
1,74 Вт/смK	Вольфрам	Вт	74
2,01 Вт/смK	Кальций	Са	20
2,01 Вт/смK	Бериллий	Быть	4
2,37 Вт/смK	Алюминий	Ал	13
3,17 Вт/смK	Золото	Золото	79
4,01 Вт/смK	Медь	Медь	29
4,29 Вт/смK	Серебро	Аг	47

2.

7 Теплопроводники и изоляторы | Классификация вещества

Предыдущий 2.6 Электрические проводники, полупроводники и изоляторы

Следующий 2.8 Магнитные и немагнитные материалы

2.7 Теплопроводники и изоляторы (ЭСАИИ)

Теплопроводник — это материал, который позволяет передавать энергию в виде тепла. внутри материала, без какого-либо движения самого материала. Простой способ понять эту концепцию через простую демонстрацию.

Теплопроводность

Цель

Для демонстрации способности различных веществ проводить тепло.

Аппарат

Вам понадобится:

Метод

• Налейте кипяток в две чашки так, чтобы они были заполнены примерно наполовину.

• Поместите металлическую ложку в одну чашку и пластиковую ложку в другую.

• Обратите внимание, какая ложка нагревается быстрее

Будьте осторожны при работе с кипящей водой и при прикосновении к ложкам, так как можно легко обжечься.

Результаты

Металлическая ложка нагревается быстрее, чем пластиковая. Другими словами, металл хорошо проводит тепло, но пластик нет.

Заключение

Металл является хорошим проводником тепла, а пластик — плохим проводником тепла.

Изолятор представляет собой материал, который не позволяет передавать электричество или энергию. Материалы которые являются плохими теплопроводниками, также могут быть описаны как хорошие теплоизоляторы.

Здания с хорошей теплоизоляцией требуют меньше энергии для обогрева, чем здания без теплоизоляции. Два здания материалы, которые используются все больше и больше во всем мире, минеральная вата и полистирол . Минеральная вата является хорошим изолятором, потому что она удерживает воздух в матрице. шерсть, чтобы тепло не терялось. Поскольку воздух — плохой проводник и хороший изолятор, это помогает удерживать энергию. внутри здания. Полистирол также является хорошим изолятором и способен удерживать прохладные вещи холодными и горячими. горячий. Дополнительным преимуществом является устойчивость к влаге, плесени и грибкам.

Пристальный взгляд на теплопроводность

Посмотрите на таблицу ниже, в которой показана теплопроводность ряда различных материалов, а затем ответьте на следующие вопросы. Чем выше число во втором столбце, тем лучше материал. теплопроводность (т. е. хороший проводник тепла). Помните, что материал, эффективно проводящий тепло, также будет терять тепло быстрее, чем изоляционный материал.

9{-1}$}\))

Серебро

\(\текст{429}\)

Нержавеющая сталь

\(\текст{16}\)

Стандартное стекло

\(\текст{1,05}\)

Бетон

\(\text{0,9}\)–\(\text{2}\)

Красный кирпич

\(\текст{0,69}\)

Вода

\(\текст{0,58}\)

Полиэтилен (пластик)

\(\text{0,42}\)–\(\text{0,51}\)

Дерево

\(\text{0,04}\)–\(\text{0,12}\)

Полистирол

\(\текст{0,03}\)

Воздух

\(\текст{0,024}\)

Используйте эту информацию, чтобы ответить на следующие вопросы:

1. Назовите два материала, которые являются хорошими теплопроводниками.

2. Назовите два материала, которые являются хорошими изоляторами.

3. Объясните почему:

   1. Красный кирпич — лучший выбор, чем бетон, для строительства домов, которые нуждаются в меньшем внутреннем отоплении.

   2. Нержавеющая сталь подходит для изготовления кастрюль

Предыдущий 2.6 Электрические проводники, полупроводники и изоляторы

Оглавление

Следующий 2.8 Магнитные и немагнитные материалы

Почему металлы так хорошо проводят тепло и электричество?

Структура металлов

Структуру чистых металлов легко описать, поскольку атомы, образующие эти металлы, можно представить себе как одинаковые совершенные сферы. В частности, металлическая структура состоит из «выровненных положительных ионов» (катионов) в «море» делокализованных электронов. Это означает, что электроны могут свободно перемещаться по всей структуре и обусловливают такие свойства, как проводимость.

Какие бывают типы облигаций?

Ковалентные связи

Ковалентная связь — это связь, которая образуется, когда два атома имеют общие электроны. Примерами соединений с ковалентными связями являются вода, сахар и диоксид углерода.

Ионные связи

Ионные связи — это полный перенос валентных электронов между металлом и неметаллом. В результате образуются два противоположно заряженных иона, которые притягиваются друг к другу. В ионных связях металл теряет электроны, становясь положительно заряженным катионом, тогда как неметалл принимает эти электроны, становясь отрицательно заряженным анионом. Примером ионной связи может быть соль (NaCl).

Металлические связи

Металлические связи являются результатом силы электростатического притяжения, возникающей между электронами проводимости (в виде электронного облака делокализованных электронов) и положительно заряженными ионами металлов. Его можно описать как совместное использование свободных электронов в решетке положительно заряженных ионов (катионов). Металлическая связь определяет многие физические свойства металлов, такие как прочность, пластичность, тепловое и электрическое сопротивление и проводимость, непрозрачность и блеск.

Делокализованные Движущиеся электроны в металлах —

Свободное движение электронов в металлах придает им проводимость.

Электропроводность

Металлы содержат свободно движущиеся делокализованные электроны. Когда прикладывается электрическое напряжение, электрическое поле внутри металла вызывает движение электронов, заставляя их перемещаться от одного конца к другому концу проводника. Электроны будут двигаться в положительную сторону.

Электроны текут к положительному выводу

Теплопроводность

Металл хорошо проводит тепло. Проводимость возникает, когда вещество нагревается, частицы получают больше энергии и сильнее вибрируют. Затем эти молекулы сталкиваются с соседними частицами и передают им часть своей энергии. Затем это продолжается и передает энергию от горячего конца к более холодному концу вещества.

Почему металлы так хорошо проводят тепло?

Электроны в металле являются делокализованными электронами и являются свободно движущимися электронами, поэтому, когда они получают энергию (тепло), они вибрируют быстрее и могут перемещаться, это означает, что они могут передавать энергию быстрее.

Какие металлы лучше всего проводят ток?

Вверху:

Электронные оболочки Золото (au), серебро (Ag), медь (Cu) и цинк (Zn). Логика подсказывает, что золото является лучшим проводником, имеющим единственный s-орбитальный электрон в последней оболочке (см. диаграмму выше) … так почему же серебро и медь на самом деле лучше (см. таблицу ниже).

Электропроводность металлов	>S/м
Серебро	6,30×10  7
Медь	5,96×10  7
Золото	4,10×10  7
Алюминий	3,50×10  7
Цинк	1,69×10  7

Серебро имеет больший атомный радиус (160 пм), чем золото (135 пм), несмотря на то, что в золоте больше электронов, чем в серебре! О причине этого см. Комментарий ниже.

Примечание: Серебро является лучшим проводником, чем золото, но золото предпочтительнее, поскольку оно не подвержено коррозии. (Медь является наиболее распространенной, потому что она наиболее экономична) Ответ немного сложен, и мы размещаем здесь один из лучших ответов, которые мы видели для тех, кто знаком с материалом. г.

«Серебро находится посередине среди переходных металлов, примерно на полпути между благородными газами и щелочными металлами. В столбце 11 периодической таблицы все эти элементы (медь, серебро и золото) имеют одну букву s -орбитальный электрон внешней оболочки электрона (также платина, в столбце 10). 

Орбитальная структура электронов этих элементов не имеет особой склонности к получению или потере электрона по отношению к более тяжелым или более легким инертным газам, потому что они находятся на полпути между ними. В целом это означает, что не требуется много энергии, чтобы временно выбить электрон или временно добавить его. Удельное сродство к электрону и потенциалы ионизации варьируются, и, что касается проводимости, наличие относительно низких энергий для этих двух критериев несколько важно.

Если бы это были единственные критерии, то золото было бы лучшим проводником, чем серебро, но у золота есть дополнительные 14 f-орбитальных электронов под 10 d-орбитальными электронами и единственным s-орбитальным электроном. 14 f-электронов связаны с дополнительными атомами в ряду актинидов. С 14 дополнительными электронами, которые, по-видимому, выталкивают d- и s-электроны, можно подумать, что s-электрон просто сидит там, «созревший» для проводимости (вряд ли требуется какая-то энергия, чтобы оттолкнуть его), но НЕЕЕЕТ. Электроны на f-орбитах упакованы таким образом, что это приводит к тому, что атомный радиус золота на самом деле МЕНЬШЕ атомного радиуса серебра — ненамного, но он меньше. Меньший радиус означает большую силу воздействия ядра на внешние электроны, поэтому серебро побеждает в «состязании» проводимости. Помните, сила электрического заряда обратно пропорциональна квадрату расстояния.  Чем ближе 2 заряда друг к другу, тем выше сила между ними.