Lämmönjohtavuus metallien ja sen käyttö

Metallit - ainetta, jolla on kiderakenne. Kun sitä kuumennetaan, ne voivat sulaa, että on, nestemäiseen tilaan. Jotkut niistä on alhainen sulamispiste: ne voidaan sulattaa asettamalla tavallinen lusikka ja pitää kynttilän liekistä. Tämä johtaa ja tina. Toiset voidaan sulattaa vain erityisissä uuneissa. Korkea sulamispiste on kuparia ja rautaa. Sen vähentämiseksi metalliin lisäaine tuodaan. Saatu seokset (teräs, pronssi, valurauta, messinki), jonka sulamispiste on alempi kuin perusmetallin.

Vuodesta mitä sulamislämpötilan metallin? Niillä kaikilla on tiettyjä ominaisuuksia - lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus metalleja. Lämpökapasiteetti on kyky absorboida lämpöä kuumennettaessa. Sen Numeroindeksi - ominaislämpö. Sen alla on määrä energiaa, joka kykenee absorboimaan yksikkö metallin massa, jota lämmitetään 1 ° C Tästä kuviosta riippuu polttoaineen kulutus kuumentamalla metallikappaleen haluttuun lämpötilaan. Ominaislämpö on useimpien metallien on alueella 300-400 J / (kg * K), metalliseokset - 100-2000 J / (kg * K).

Lämmönjohtavuus metallien - on siirtää lämpöä kuumempi ja kylmempi hiukkasten Fourier-lain niiden makroskooppinen liikkumattomuus. Se riippuu materiaalin rakenteesta, sen kemiallisen koostumuksen ja tyypin atomien välisiä sidoksen. Metallien, lämmönsiirto on kuljettaa elektroneja, muita kiinteitä aineita - fononien. Lämmönjohtavuus metalli on suurempi, sitä enemmän täydellinen kiderakenne ne ovat. Enemmän metalli epäpuhtauksia on, sitä enemmän vääristynyt kidehilan, ja alempi lämmönjohtavuus. Seosaineiden tehdä tällaisia vääristymiä metallirakenne, ja vähentää lämmönjohtavuus suhteessa perusmetallin.

Kaikki metalli on hyvä lämmönjohtavuus, mutta korkeampi kuin muiden. Esimerkki näiden metallien - kulta, kupari ja hopea. Alempi lämmönjohtavuus - tinan, alumiinin ja raudan. Lisääntynyt lämmönjohtavuus metallien on etua tai haittaa, laajuudesta riippuen niiden käytön. Esimerkiksi, se vaatii metalli kulhoon nopean lämpenemisen ruokaa. Samaan aikaan, metallien käyttö, joilla on korkea lämmönjohtavuus valmistukseen astioita kädensijojen tekee vaikeaksi käyttää - käsitellä liian nopeasti kuumennetaan, ja niitä on mahdotonta koskettaa. Näin ollen, käyttämällä eristeet tässä.

Toinen piirre metalli vaikuttaa sen ominaisuuksiin - lämpölaajenemisen. Se näkyy tilavuuden kasvu metallin, kun sitä kuumennetaan ja laskeva - jäähdytyksen aikana. Tämä ilmiö on ehdottoman välttämätöntä ottaa huomioon metallituotteiden valmistus. Esimerkiksi, kattilankannet tehdä laskut, mistä teapots myös välinen rako kannen ja kotelon niin, että kun lämmitetty kansi ei ole juuttunut.

Kunkin metalli on laskettu kerroin lämpölaajenemisen. Se määritetään kuumentamalla 1 ° C: ssa näytteen, jonka pituus on 1 m. Suurimman kertoimen ovat lyijy, sinkki, tina. Vähemmän se kuparia ja hopeaa. Jopa alhaisempi - raudan ja kulta.

Kemiallisten ominaisuuksien metallit on jaettu useisiin ryhmiin. On aktiiviset metallit (esim. Kalium tai natrium), joka kykenee välittömästi reagoimaan ilman tai veden kanssa. Kuuden aktiiviset metallit muodostavat ensimmäisen ryhmän jaksollisen kutsutaan emäksinen. Heillä on vähän sulamispiste ja niin pehmeää, että ne voidaan leikata veitsellä. Yhdistämällä vettä, ne muodostavat emäksisiä liuoksia, joten heidän nimensä.

Toinen ryhmä koostuu maa-alkalimetallien -. Kalsium, magnesium, jne. Niitä esiintyy monia mineraaleja ja tulenkestävän kiinteänä aineena. Esimerkkejä näistä metalleista, kolmas ja neljäs ryhmä voisi toimia lyijyn ja alumiinin. Se on melko pehmeä metalleja ja ne ovat usein käytetään seoksia. Siirtymämetallien (rauta, kromi, nikkeli, kupari, kulta, hopea) ovat vähemmän aktiivisia, takomalla, ja usein käytetään teollisissa sovelluksissa, kuten seokset.

Asema kunkin metallin rivin toiminnan luonnehtii sen kyky reagoida. Mitä aktiivisempi metallia, sitä helpompi poimii happea. Ne ovat hyvin vaikea erottaa yhdisteitä, kun taas alhainen aktiivisuus lajien metallien löytyy sen puhtaassa muodossa. Aktiivisin niistä - kalium ja natrium - Pidä kerosiini pois se ne hapettuu välittömästi. Metallien käytetään teollisuudessa, kupari on vähiten aktiivinen. Siitä tehdä säiliöt ja kuumaa vettä putkien ja sähköjohtoja.