Η θερμική αγωγιμότητα των μετάλλων και η χρήση του

Μέταλλα - μια ουσία που έχει μία κρυσταλλική δομή. Όταν θερμαίνεται, είναι σε θέση να λιώσει, δηλαδή, σε μια ρευστή κατάσταση. Μερικά από αυτά έχουν χαμηλό σημείο τήξης: μπορεί να λιώσει με την τοποθέτηση ένα συνηθισμένο κουτάλι και κρατώντας τη φλόγα ενός κεριού. Αυτό το μόλυβδο και κασσίτερο. Άλλοι μπορεί να λιώσει μόνο σε ειδικούς κλιβάνους. Υψηλή σημείο τήξης έχουν χαλκό και σίδηρο. Για μείωση του με το μέταλλο πρόσθετο εισάγεται. Τα ληφθέντα κράματα (χάλυβα, ορείχαλκο, χυτοσίδηρο, ορείχαλκο) έχει ένα σημείο τήξεως χαμηλότερο από το μητρικό μέταλλο.

Από ό, τι κάνει τη θερμοκρασία τήξης του μετάλλου; Όλα έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά - θερμοχωρητικότητα και θερμική αγωγιμότητα των μετάλλων. Η θερμοχωρητικότητα είναι η ικανότητα να απορροφά θερμότητα όταν θερμαίνεται. αριθμητικό δείκτη του - ειδική θερμότητα. Στο πλαίσιο αυτό είναι μία ποσότητα ενέργειας η οποία είναι σε θέση να απορροφήσει μια μονάδα μάζας του μετάλλου το οποίο θερμαίνεται από 1 ° C. Από αυτό το σχήμα εξαρτάται από την κατανάλωση καυσίμου σε θέρμανση ενός μεταλλικού τεμαχίου κατεργασίας σε μία επιθυμητή θερμοκρασία. Η ειδική θερμότητα των περισσότερων μετάλλων είναι εντός της περιοχής των 300-400 J / (kg * K), κράματα μετάλλων - 100-2000 J / (kg * K).

Η θερμική αγωγιμότητα των μετάλλων - είναι η μεταφορά θερμότητας από το θερμότερο προς τις ψυχρότερες σωματίδια από το νόμο του Fourier σε μακροσκοπική ακινησία τους. Εξαρτάται από τη δομή του υλικού, χημική του σύνθεση και τον τύπο των διατομικών δεσμού. Στην μέταλλα, η μεταφορά θερμότητας πραγματοποιείται από ηλεκτρόνια, άλλα στερεά υλικά - φωνόνια. Η θερμική αγωγιμότητα του μετάλλου είναι υψηλότερη, η πιο τέλεια κρυσταλλική δομή που έχουν. Οι περισσότερες μεταλλικές ακαθαρσίες είναι, η αλλοιωμένη σε κρυσταλλικό πλέγμα, και τόσο χαμηλότερη είναι η θερμική αγωγιμότητα. Κράματα υποβολή των εν λόγω στρέβλωση της μεταλλικής δομής, και μειώνει την θερμική αγωγιμότητα σε σχέση με το αρχικό μέταλλο.

Όλα μέταλλο είναι μια καλή θερμική αγωγιμότητα, αλλά ένα υψηλότερο από το άλλο. Παράδειγμα τέτοιων μετάλλων - χρυσό, χαλκό και άργυρο. Κάτω θερμική αγωγιμότητα - ο κασσίτερος, το αλουμίνιο και ο σίδηρος. Αυξημένη θερμική αγωγιμότητα των μετάλλων είναι ένα πλεονέκτημα ή μειονέκτημα, ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής της χρήσης τους. Για παράδειγμα, απαιτεί ένα μεταλλικό μπολ για γρήγορη θέρμανση των τροφίμων. Την ίδια στιγμή, η χρήση των μετάλλων με υψηλή θερμική αγωγιμότητα για την κατασκευή της κουζίνας λαβές καθιστά δύσκολη τη χρήση - χειριστεί πολύ γρήγορα θερμαίνεται, και να τους είναι αδύνατο να αγγίξει. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας μονωτικά υλικά εδώ.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό του μετάλλου που επηρεάζουν τις ιδιότητές του - θερμικής διαστολής. Φαίνεται ως αύξηση του όγκου του μετάλλου όταν θερμαίνεται και μειώνεται - κατά τη διάρκεια της ψύξης. Αυτό το φαινόμενο είναι απολύτως αναγκαίο να ληφθούν υπόψη για την κατασκευή των μεταλλικών προϊόντων. Για παράδειγμα, τηγάνι καπάκια κάνουν τιμολόγια, από τσαγιέρες παρείχε επίσης ένα διάκενο μεταξύ του καλύμματος και του περιβλήματος, έτσι ώστε όταν θερμαίνεται το κάλυμμα δεν είναι μπλοκαρισμένο.

Για κάθε μέταλλο υπολογίστηκε ο συντελεστής θερμικής διαστολής. Είναι προσδιορίζεται με θέρμανση στους 1 ° C δοκιμαστικό δείγμα έχει ένα μήκος 1 m. Το μεγαλύτερο συντελεστής είναι ο μόλυβδος, ο ψευδάργυρος, ο κασσίτερος. Λιγότερο είναι από χαλκό και ασήμι. Ακόμη και κάτω - σιδήρου και χρυσού.

Με χημικές ιδιότητες των μετάλλων χωρίζονται σε διάφορες ομάδες. Υπάρχουν ενεργά μέταλλα (π.χ., κάλιο ή νάτριο) ικανό να ακαριαία αντίδραση με αέρα ή νερό. Οι έξι πιο ενεργά μέταλλα που αποτελούν την πρώτη ομάδα του περιοδικού πίνακα που ονομάζεται αλκαλική. Έχουν μικρό σημείο τήξης και τόσο μαλακό ώστε να μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι. Συνδυάζοντας με νερό, αποτελούν αλκαλικά διαλύματα, εξ ου και το όνομά τους.

Η δεύτερη ομάδα αποτελείται από τα μέταλλα αλκαλικών γαιών -. Ασβέστιο, το μαγνήσιο, κλπ Βρίσκονται σε πολλά μέταλλα και ένα πυρίμαχο στερεό. Παραδείγματα αυτών των μετάλλων, τρίτη και τέταρτη ομάδα θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως ο μόλυβδος και το αλουμίνιο. Είναι αρκετά μαλακά μέταλλα και χρησιμοποιούνται συχνά σε κράματα. Τα μέταλλα μετάπτωσης (σίδηρος, χρώμιο, νικέλιο, χαλκό, χρυσό, ασήμι) είναι λιγότερο δραστικό, ένα σφυρηλάτηση, και χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπως κράματα.

Η θέση του κάθε μετάλλου στη δραστηριότητα σειρά χαρακτηρίζει την ικανότητά του να αντιδρά. Το πιο ενεργό το μέταλλο, τόσο ευκολότερο παίρνει το οξυγόνο. Είναι πολύ δύσκολο να διαχωριστούν από τις ενώσεις, ενώ χαμηλή δραστηριότητα είδη των μετάλλων μπορούν να βρεθούν στην καθαρή μορφή του. Το πιο ενεργό από αυτούς - καλίου και νατρίου - Κρατήστε κηροζίνη έξω από αυτό που αμέσως οξειδωθεί. Από τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, ο χαλκός είναι το λιγότερο δραστικό. Από αυτά κάνουν δεξαμενές και σωλήνες ζεστού νερού και ηλεκτρικά καλώδια.