Какой металл быстрее нагревается

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

        В последнее время все большую популярность приобретает применение в компьютерной технике в качестве термоинтерфейса жидкого металла.

Какой металл быстрее нагревается

анонсы и реклама

      Но давайте разберемся, все ли так хорошо, как нас убеждает производитель этого  «волшебного   зелья» и его фанаты. 

      Да! Несомненно у жидкого металла есть большой плюс, это его теплопроводность, она выше, чем у хорошей термопасты в 7-10 раз. И на практике  применение жидкого металла позволяет в некоторых случаях снизить температуру чипа до 20%.

     Для наглядности показатели теплопроводности для термопаст и жидкого металла привел в таблице.

Какой металл быстрее нагревается

       Но на этом все. Дальше одно разочарование. Все по порядку.

       Жидкий металл состоит (является сплавом) из трех основных элементов: галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно),  с некоторыми небольшими дополнительными присадками в зависимости от «волшебных рецептов» разных производителей с температурой плавления в районе 5 °С.

      Взаимодействие с алюминием даже не будем рассматривать, так как сам производитель категорически запрещает применять жидкий металл на алюминиевых поверхностях, к слову алюминий при взаимодействии с жидким металлом разрушается прямо на глазах. А рассмотрим взаимодействие с медью, с которым производитель как раз и рекомендует использовать жидкий металл, и   поверхностью кристаллов чипов.

    Для начала взглянем на поверхность медного радиатора после его интенсивного использования с жидким металлом в течении полугода.

Какой металл быстрее нагревается

       Жидкий металл перешел в твердое состояние, снятие его было произведено с усилием, так как он «прикипел» к поверхности кристалла.

     Так что же произошло с жидким металлом?

      Химики на этот вопрос отвечают, что жидкий металл в процессе диффузии будет  впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов. Последние не являются металлами с физической точки зрения, они тугоплавки, хрупки и обладают плохой тепло — и электропроводностью, но главное — жидкий металл будет расходоваться на их образование и просто уйдет из зазора.

      Все таки разрушающая химическая реакция с медью происходит, пусть и достаточно медленно, по причине  которой значительно  снижается теплопроводность этого термоинтерфейса и увеличиваются температуры чипов.

     Химики так же говорят, что устранить подобное явление поможет никелирование меди, но не все медные радиаторы имеют никелированную поверхность.

     Теперь разберемся как влияет жидкий металл на поверхность кристаллов чипов. На фото представлено фото поверхности кристалла процессора, который несколько лет эксплуатировался с жидким металлом.

Какой металл быстрее нагревается
Какой металл быстрее нагревается

      Как видно и здесь происходят химические реакции, которые постепенно разрушают поверхность кристалла чипа.  

     Кстати разрушающее воздействие жидкого металла касается еще и паяных соединений, вступив в контакт с припоем, он сделает его хрупким, а пайку ненадежной, и в какой-то момент это сработает. 

     Представьте такую ситуацию: вы в ноутбуке  заменили термоинтерфейс на жидкий металл, выдавили его немного больше, чем нужно было.

При установке системы охлаждения излишек выдавился из-под процессора, или графического чипа, и волшебная капелька зависла в ожидании какого ни будь  резкого толчка или небольшого падения (с высоты 2 см.) вашего ноутбука. А такие случаи имели место быть. И здесь начинается путешествие это волшебной капли по вашему ноутбуку.

И что случится раньше?  Замкнет SMD компоненты на подложке процессора, замкнет, какие-либо другие компоненты, или  же просто прилипнет к какому-нибудь  месту пайки и через некоторое время разрушит ее.

    Поэтому лично я бы держал  жидкий металл как можно дальше от любой электроники.

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Индукционная плита: что это, плюсы и минусы, какая посуда нужна

Индукционная технология используется в приготовлении пищи с начала XX века. Но широкое распространение она получила только в последние десятилетия. Выяснили, в чем ее плюсы и минусы

Какой металл быстрее нагревается

shutterstock

Все существующие плиты и варочные панели выполняют одну и ту же задачу — готовят еду. Но индукционная техника действует принципиально иначе: такие модели не нагреваются, обладают высоким КПД и безопасны. Есть у них и свои минусы: от стоимости до необходимости обновления посуды. Разбираемся, как работают индукционные плиты и в каких случаях они лучше газовых или электрических аналогов.

Что такое индукционная плита: виды и дизайн

Индукционная плита — это разновидность электрической варочной панели, в которой применяется принцип электромагнетизма. Главное отличие здесь — в способе передачи тепла. Если в классических плитах оно идет от трубчатого нагревательного элемента (ТЭН) или пламени, то в индукционных источником служит посуда.

Индукционные плиты, как и электрические и газовые модели, бывают встраиваемыми, отдельно стоящими и настольными. Как и все другие типы, они делятся на зависимые и независимые. В первом случае плита с духовкой имеют общие элементы управления и должны располагаться строго рядом. Независимые варочные панели можно размещать отдельно от духового шкафа или использовать без него.

Рабочая поверхность индукционных моделей, как правило, выполнена из стеклокерамики. Они могут быть не только разных цветов или с рисунком, но и разных форм — встречаются, например, полукруглые и ромбы.

Какой металл быстрее нагревается

shutterstock

В зависимости от размера (от 30 см до 100 см) индукционная варочная панель вмещает от одной до шести конфорок. На некоторых моделях их расположение и разметка выглядят непривычно.

Вместо классических «блинов» нанесены пересекающиеся линии, квадраты или просто обозначен центр нагревательного элемента.

Также есть модели с функциональными конфорками, например для утятницы, или с углублением для сковороды-вок.

Нагрев и другие настройки чаще всего регулируются через сенсорные модули. В некоторых моделях для удобства конфорки оснащены световыми индикаторами, которые включаются в момент работы.

Кроме того, существуют комбинированные варианты плит, совмещающие технологию индукции с ТЭН или газовыми конфорками.

Индукционные панели могут оснащаться дополнительными функциями. В их числе:

  • встроенная вытяжка;
  • датчик распознавания посуды;
  • режим Booster, или временное усиление нагрева;
  • защита от детей и перегрева, переливания жидкости;
  • индикация остаточного тепла;
  • автоматическое отключение по таймеру;
  • возможность объединения варочных зон.

Как работает индукционная плита

Главные рабочие элементы такой плиты — индукционные катушки с медной обмоткой. Они располагаются под стеклянной панелью соответственно разметке конфорок. В момент, когда по виткам катушки проходит ток, образуется высокочастотное магнитное поле (от 20 кГц до 100 кГц).

Какой металл быстрее нагревается

shutterstock

Под его воздействием в металлической посуде, поставленной на конфорку, возникают вихревые токи, которые приводят в движение электроны. В этом процессе вырабатывается тепло — оно и нагревает дно кастрюли или сковородки. Поверхность варочной панели при этом не раскаляется. От нее может ощущаться некоторое тепло — его отдала посуда.

Как подключить индукционную плиту

Индукционная плита работает от сети 220В. В зависимости от количества конфорок потребляемая мощность составляет от 2 до 7,5 кВт.

При подключении индукционной плиты соблюдаются те же требования, что и для любых других электрических варочных панелей.

Для такой техники выводится силовая розетка, используется кабель типа ВВГ с сечением не менее 6 мм [1], в щитке устанавливается автомат на 32А.

Плюсы и минусы индукционной плиты

Плюсы

  • Скорость разогрева. При индукции тепло передается непосредственно на посуду. Поэтому пища нагревается, а вода закипает намного быстрее. Сравнительные тесты разных варочных панелей показали, что индукционные в среднем доводят до кипения 6 литров воды на 2–4 минуты быстрее конкурентов других типов [2].
  • Безопасность. Поскольку поверхность плиты не нагревается, риск травмы или случайного возгорания сводится к минимуму. Это особенно актуально, если в доме есть дети или животные.
  • Контроль температуры. Благодаря индукции регулировать температуру готовки можно точнее. При выключении теплообмен сразу прекращается, так что вероятность выкипания или подгорания минимальна.
  • Легкая очистка. Как и традиционные электрические варочные панели, индукционные имеют гладкую стеклянную поверхность. Поскольку они не нагреваются, брызги или кусочки еды не пригорают.
  • Энергоэффективность. Эти модели не нагревают воздух вокруг посуды, поэтому полезное тепло не теряется. КПД индукционных плит самый высокий — они способны передавать до 90% электромагнитной энергии [3]. Для газовых и электроплит этот диапазон составляет от 30% до 70% в зависимости от модели.

Минусы

  • Шум. При работе индукционных плит может возникать негромкое жужжание или гудение. Обычно это связано с типом посуды, которая используется. Более легкие сковороды из нержавеющей стали могут производить больше шума, чем тяжелые.
  • Зависимость от размера. Варочная панель не включится, если поставить на конфорку посуду меньшим диаметром. Обычно производители рекомендуют закрывать не менее 60–70% ее площади.
  • Работа с кардиостимуляторами. Прямого запрета на использование индукционных плит для людей с кардиостимуляторами нет, но существует ряд исследований о влиянии магнитного поля на работу таких устройств [4]. Для уменьшения возможных рисков производители рекомендуют выдерживать расстояние не менее 60 см [5].
  • Специальная посуда. Покупка индукционной плиты потребует замены кухонной утвари.
Читайте также:  Как обработать автомобиль своими руками

Посуда для индукционной плиты

Какой металл быстрее нагревается

shutterstock

Для приготовления пищи на индукционной плите используют посуду только из ферромагнитного металла, то есть с большой магнитной проницаемостью. Например, чугун и сталь. Самый простой способ проверить, подходит имеющаяся кухонная утварь или нет, — поднести ко дну магнит. Если он прилипнет, то использовать такую посуду можно.

Медные, керамические, глиняные или алюминиевые сковороды и кастрюли для готовки на таких плитах не подходят, если только дно посуды не имеет металлической вставки. В противном случае плита просто не заработает.

Обойти эти сложности можно: для индукционных плит выпускают специальные переходники. Эти устройства в виде дисков позволяют использовать не только посуду из других материалов, но и отличающуюся по размеру конфорки.

Адаптеры изготовлены из нужного ферромагнитного металла и, нагреваясь, передают тепло обычной посуде. Их же можно использовать в случае несовпадения диаметров дна и конфорки. Например, для турок или маленьких ковшиков.

При использовании индукционной плиты производители советуют придерживаться нескольких правил:

  1. Диаметр дна посуды должен соответствовать размеру конфорки. Для большинства плит минимальный размер 12 см.

  2. Для равномерного и эффективного нагрева следует выбирать посуду с плоским и толстым дном. Слишком тонкое днище может деформироваться в процессе готовки.

  3. Переходник должен быть в размер конфорки, хотя допускается использование адаптера чуть меньшего размера.
  4. Перед покупкой следует изучить маркировку на посуде. Для индукционных плит она содержит специальный знак в виде спирали или слово induction.
  5. Особого ухода такая посуда не требует, ее можно мыть так же, как и любую другую.

Индукционная или электрическая плита?

В квартире с маленькой кухней индукционная плита поможет избежать духоты и избыточного нагрева воздуха при готовке.

Но, как и в случае с обычной варочной панелью, перед ее установкой может потребоваться прокладка новой электрики. То же касается случаев замены газовых плит на электрические.

В старых домах, рассчитанных на газовое оборудование, имеющаяся проводка, как правило, на такие нагрузки не рассчитана.

В загородном доме можно использовать любой вариант устройства, если это позволяет вводная мощность.

Поскольку обе плиты работают от электричества, важно, чтобы напряжение в сети было стабильным, без скачков. Иначе техника может выйти из строя. При некоторых неисправностях ремонт индукционной плиты может оказаться дороже, чем электрической, из-за большего числа электронных блоков управления.

Делая выбор в пользу индукционной плиты, нужно быть готовым, что, скорее всего, потребуется некоторое время, чтобы привыкнуть к мгновенному нагреву и особенностям регулировки мощности.

Максимальная потребляемая мощность для двух видов плит в целом одинаковая. Однако считается, что индукционная позволяет лучше экономить на счетах за электроэнергию: ТЭНу требуется больше времени для достижения нужной температуры.

Преимущества и отличия керамических нагревателей от металлических

05.06.2019

Нагревательные устройства производят в различных формах и материалах, имеют разные показатели энергетических затрат и свои монтажные особенности.

Выбор подходящего нагревателя зависит от оборудования, для которого он изготавливается, особенностей его конструкции и функционала. Выбирая нагреватели, особое внимание следует уделить материалу, из которого он производиться.

Керамика и металл являются популярными материалами для нагревателей, так как эти материалы обеспечивают долгий срок службы оборудования, надежны и практичны.

Какой металл быстрее нагревается

Однако, следует помнить об отличиях. Рассматривая нагреватели из этих материалов, нужно учитывать, что максимальная мощность металлических нагревателей – 4 Вт/см2. Керамические же нагреватели превышают по мощности – максимальная мощность достигает 9 Вт на квадратный сантиметр.

Максимальная температура нагрева плоских керамических нагревателей может достигать 500 — 700°С, в то время как такой же нагреватель, выполненный из металла, выдерживает не более 350°С.

Нагреватели из этих материалов имеют контактный способ нагрева, однако прогрев при помощи керамических нагревателей уникален тем, что происходит быстрее за счет проникновения волн внутрь поверхностей. Благодаря такому принципу работы, керамические нагревательные элементы используют в оборудовании, работающем с пластиком и полимерами.  

Керамическая часть нагревателя оберегает от перегрева металлические детали конструкции, тем самым продлевая срок эксплуатации оборудования.

Если говорить об устойчивости к ударным нагрузкам и вибрациям, то металлические изделия менее устойчивы, в то время как нагревательный элемент керамического нагревателя неподвижен и надежно прилегает к защитной оболочке.

Какой металл быстрее нагревается

Также следует помнить о широком спектре применения керамических нагревателей – они используются для оборудования технологического и бытового значения:

  • для производства тары и упаковки
  • для нагрева металла, воздуха, жидкостей и газов
  • для медицинской техники и пищевой промышленности
  • в оборудовании для изготовления стекла
  • для электрощитового оборудования и т.д.

Обладая отличной мощностью и высокой температурой нагрева, большей устойчивостью к нестандартным условиям работы, керамические нагреватели смогут качественно и долго работать для вашего оборудования, не требуя частого ремонта и замены.

Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается

Хорошо известно, что различного рода металлы, способные проводить электричество, в то же время довольно сильно нагреваются. Это обусловлено целым рядом химических и физических свойств материалов, но электро- и теплопроводность почти всегда «идут рука об руку».

Однако, как мы знаем, в нашем мире нет ничего ничего не возможного.

Например, как передает редакция издания Sciencealert, группа исследователей из лаборатории Университета Беркли (США) смогла создать металл, который отлично проводит электричество, но при это не нагревается.

Какой металл быстрее нагревается

Создан материал, нарушающий физические законы?

Какой металл обладает уникальными свойствами?

Как сообщают ученые, новый металл (а точнее соединение металла), что проводит электричество, не проводя тепла бросает вызов нашему нынешнему пониманию того, как работают проводники. Так как само его наличие противоречит тому, что называется законом Видемана-Франца.

Если не вдаваться в подробности, то данный физический закон утверждает, что хорошие проводники электричества также будут пропорционально хорошими проводниками тепла.

Этим объясняется, например, то, что приборы, использующие для своей работы электричество, со временем нагреваются. Но не будем больше оттягивать интригу.

Команда ученых из США показала, что данное явление не наблюдается в оксиде ванадия, который обладает странной способностью «переключаться» с материала, являющегося изолятором, на проводящий металл при температуре 67 градусов Цельсия.

Это было совершенно неожиданное открытие, — сказал ведущий исследователь Джункуао Ву из отдела материаловедения Лаборатории Беркли. Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания основного принципа работы новых проводников.

Новое неожиданное свойство не только изменяет то, что мы знаем о проводниках, но и может быть невероятно полезным.

Например, металл однажды может быть использован для преобразования отработанного тепла от двигателей и приборов обратно в электричество.

Так что никаких физических законов оксид ванадия не нарушает. Стоит заметить, что исследователи уже знали о нескольких других материалах, которые проводят электричество лучше, чем тепло, но они проявляют эти свойства только при температурах ниже нуля, что делает их крайне непрактичными для применения в реальной жизни.

Оксид ванадия, с другой стороны, обычно является только проводником электричества при плюсовых температурах выше комнатной температуры, что означает, что он имеет быть намного более практичным.

Чтобы открыть это странное свойство, команда изучила, как электроны движутся в кристаллической решетке оксида ванадия, а также то, сколько тепла в этот момент генерируется.

Удивительно, но они обнаружили, что теплопроводность, которую можно было бы приписать электронам в материале, была в 10 раз меньше той величины, которая предсказывалась законом Видемана-Франца. Причина этого, по-видимому, заключается в способе перемещения электронов через материал.

Электроны двигаются синхронно друг с другом. Как жидкость, а не как отдельные частицы, что наблюдается в обычных металлах. Для электронов теплопроводность — это случайное движение.

Обычные металлы переносят тепло эффективно, потому что существует много различных возможных микроскопических конфигураций поведения электронов и они могут хаотично перемещаться.

А вот скоординированное движение электронов в диоксиде ванадия наносит ущерб теплопередаче, поскольку существует меньше «возможностей для движения». При этом электропроводность в данном случае не страдает.

Интересно, что когда исследователи смешали оксид ванадия с другими металлами, они смогли «настроить» количество электричества и тепла, которое он может проводить, что может быть невероятно полезно для будущих применений.

Например, когда эксперты добавили металл под названием вольфрам к оксиду ванадия, они сделали его лучшим теплопроводником. Хотите узнать больше новостей из мира высоких технологий? Подписывайтесь на нас в Яндекс.Дзен.

Разработан «складной металл». Как он поможет улучшить робототехнику

Настраивая таким образом теплопроводность, материал может эффективно применяться для автоматического рассеивания тепла в жаркое лето, потому что он будет иметь высокую теплопроводность, но предотвращать его потерю в холодную зиму из-за низкой теплопроводности при более низких температурах.

Читайте также:  Кантователь кузова своими руками

Теплопроводность металлов

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс.

Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции.

Теплопроводность металлов — один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача.

В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики.

Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.

Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве.

Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов.

Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.

Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.

Таблица 1

Металл Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С
— 100 0 100 300 700
Алюминий 2,45 2,38 2,30 2,26 0,9
Бериллий 4,1 2,3 1,7 1,25 0,9
Ванадий 0,31 0,34
Висмут 0,11 0,08 0,07 0,11 0,15
Вольфрам 2,05 1,90 1,65 1,45 1,2
Гафний  — 0,22 0,21
Железо 0,94 0,76 0,69 0,55 0,34
Золото 3,3 3,1 3,1
Индий 0,25
Иридий 1,51 1,48 1,43
Кадмий 0,96 0,92 0,90 0,95 0,44 (400°)
Калий 0,99 0,42 0,34
Кальций 0,98
Кобальт 0,69
Литий 0,71 0,73
Магний 1,6 1,5 1,5 1,45
 Медь 4,05 3,85 3,82 3,76 3,50
Молибден 1,4 1,43  — 1,04 (1000°)
Натрий 1,35 1,35 0,85 0,76 0,60
Никель 0,97 0,91 0,83 0,64 0,66
Ниобий 0,49 0,49 0,51 0,56
Олово 0,74 0,64 0,60 0,33
Палладий 0,69 0,67 0,74
Платина 0,68 0,69 0,72 0,76 0,84
Рений 0,71
Родий 1,54 1,52 1,47
Ртуть 0,33 0,09 0.1 0,115
Свинец 0,37 0,35 0,335 0,315 0,19
Серебро 4,22 4,18 4,17 3,62
Сурьма 0,23 0,18 0,17 0,17 0,21
Таллий 0,41 0,43 0,49 0,25 (400 0)
Тантал 0,54 0,54
Титан 0,16 0,15
Торий 0,41 0,39 0,40 0,45
Уран 0,24 0,26 0,31 0,40
Хром 0,86 0,85 0,80 0,63
Цинк 1,14 1,13 1,09 1,00 0,56
Цирконий 0,21 0,20 0,19

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

  • вида металла;
  • химического состава;
  • пористости;
  • размеров.

Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.

Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.

Методы измерения

Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.

Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями.

Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину.

Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.

Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.

Таблица 2

Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град.

Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры.

Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.

Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.

Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град.

Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град.

А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.

Применение

Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.

Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий.

Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения.

Примером использования свойств металлических изделий является:

  • кухонная посуда с различными свойствами;
  • оборудование для пайки труб;
  • утюги;
  • подшипники качения и скольжения;
  • сантехническое оборудование для подогрева воды;
  • приборы отопления.

Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.

При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия.

В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации.

Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.

Что быстрее охлаждает воду или масло?

С воды имеет более высокую удельную теплоемкость, чем большинство масла, ему пришлось бы терять больше тепла, чтобы прохладный вниз, и вы ожидаете, что это прохладный помедленнее. В воды также теряет тепло за счет испарения, как описано в одном из наших ответов на вопрос «испарительный охлаждения«. В масла вероятно будет испаряться намного медленнее.

Читайте также:  Как почистить металл от ржавчины

Тогда, нагревается ли алюминий или железо быстрее?

Утюг намного плотнее, чем алюминийтак что любой тепло он накапливается, как правило, дольше рассеивается из-за излучения или проводимости. Алюминий один из самых легких металлов, и теряет тепло быстро из-за обоих этих факторов. Утюг имеет примерно вдвое больший «атомный вес», чем алюминий… 55.8 против 26.9.

Учитывая это, что нагревается быстрее меди или алюминия? Алюминий и что собой представляет способность впитывать нагреваться быстрее чем медь, а при удалении из жара источник, будет круто быстрее потому что он менее плотный, чем медь. НО..в системе с устойчивым тепло ввод, как компьютерный процессор, медь лучше держит тепло входить и выходить что собой представляет металл, как и электричество.

Найдено 35 связанных вопросов и ответов?

Какой материал лучший изолятор тепла?

Пластик, резина, дерево и керамика хороши. Изоляторы. Они часто используются для изготовления кухонной утвари, например, ручек кастрюль, чтобы остановить тепло от вытекания, чтобы обжечь руку повара. Пластиковое покрытие также используется для покрытия большинства электрических проводов в приборах. Воздух тоже хороший изолятор тепла.

Какой металл остывает быстрее всего?

Какие металлы лучше всего проводят тепло?

Распространенные металлы по теплопроводности
Ранг
Металл
Теплопроводность [БТЕ / (ч · фут⋅ ° F)]
3 Латунь 64
4 Сталь 17
5 Бронза 15

Материалы с низкой теплопроводностью являются хорошими теплоизоляторами (т.е. они не поглощать или переносить тепло). «Кремниевый аэрогель» имеет самую низкую теплопроводность. Помимо этого, материалы Как и пенополиуретан, стекловолокно или пеностекло, пенополистирол также имеет низкую проводимость.

Какой материал самый проводящий?

Металлы с самой высокой проводимостью Серебряный, медьи золото. Медь, например, обладает высокой проводимостью и обычно используется в металлической проводке. Латунь, с другой стороны, содержит медь но другие материалы в его составе уменьшают проводимость. Чистый Серебряный самый проводящий из всех металлов.

Какой металл плохо проводит тепло?

Самым плохим проводником тепла среди металлов является висмут. Нержавеющая сталь — еще одна сталь, которая плохо проводит тепло, и вы часто используете ее в повседневной жизни! Другие плохие проводники включают титан, вести и хром. И что самое забавное, ртутный, жидкий металл, используемый в термометрах!

Какой металл быстрее всего проводит тепло?

Алюминий проводил нагреть быстрее всех в среднем 14 секунд. Бронза была второй быстрый в 16 секунд. Серебро-никель в среднем составлял 19 секунд. проводить тепло и оказался сильнейшим металл использованный в эксперименте, так как он не плавился и не гнулся.

Какой металл имеет самую высокую удельную теплоемкость?

Какой металл нагревается быстрее всего: алюминий, медь или серебро?

  • 100
  • Удельная теплоемкость: Алюминий 0.91 Дж / г ° C Медь 0.39 Дж / г ° C Серебро 0.240 Дж / г ° C Свинец 0.160 Дж / г ° C.
  • Удельная теплоемкость означает количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 грамма вещества на 1 ° C.
  • Существуют различные механизмы теплопередачи, включая конвекцию, теплопроводность, тепловое излучение и испарительное охлаждение.
  • Механизмы теплопередачи. Охлаждение корпуса включает комбинацию механизмов теплопередачи.
  • Пассивное охлаждение.
  • Принудительная вентиляция.
  • Технология тепловых труб.
  • Корпус кондиционирования воздуха.

ИМО, основное отличие будет заключаться в том, что стекло лучший изолятор. При той же толщине тепло проходит через металл быстрее чем стекло, который согреет напиток быстрее. Стекло остывает медленнее и дольше держит холод.

Какой металл является лучшим проводником теплового эксперимента?

Гипотеза о том, что медь проволока — лучший проводник тепла и стали Проволока — худшая из 3-х видов проволоки, это подтвердилось.

Какая формула теплопередачи?

Начните с ввода известных переменных в аналогичную уравнение в рассчитать теплопередачу по конвекции: R = kA (Tsurface – Tfluid). Например, если k = 50 Вт / м по Цельсию, A = 10 метров ^ 2, Tsurface = 100 градусов по Цельсию и Tfluid = 50 градусов по Цельсию, тогда ваш уравнение можно записать как q = 50 * 10 (100–50).

Что быстрее нагревает металл или воду?

Вода имеет очень высокую специфичность тепло; это занимает много времени, чтобы проиграть тепло а также требуется много времени, чтобы получить тепло. Следовательно, он очень устойчив к изменению температуры. Стальоднако будет разогреть и остыть на много быстрее ставка.

Какой металл дольше всего удерживает тепло?

Почему нержавеющая сталь — хороший изолятор?

Все металлы хороши хорошо проводники тепла, а не Изоляторы. Нержавеющая сталь не лучший дирижер, но он там наверху и практически не дает изолирующий возможности. По правде говоря, на самом деле нет твердых материалов, которые особенно хорошо изолируют.

Воздух — хороший изолятор тепла?

воздуха — это хороший изолятор поскольку это газообразное вещество, поэтому его разветвленная молекулярная структура сопротивляется тепло перевод в некоторой степени. Конвекция — это передача тепло движением жидкой материи, при этом жидкости — это только жидкости и газы.

Какой металл лучше всего подходит для теплопередачи?

Алюминий

я обучаюсь теплопередача и узнали, что есть три вида теплопередачи: проводимость, конвекция и излучение. Некоторый Примеры составляют: кондукция: Прикосновение к плите и получение ожога.

Что быстрее охлаждает воду или молоко?

Разве он не должен терять больше тепла и, следовательно, длиться дольше? Плюс воды испаряется легче, чем молоко и поэтому теряет тепло быстрее, поэтому вопреки наблюдениям ОП, молоко должно занять больше времени.

Какое вещество имеет самую высокую теплопроводность?

Медь

РЕЖИМЫ ТЕПЛООБМЕНА: Есть три режима теплопередачи, а именно теплопроводность, конвекцией и файл излучение. Проводимость: теплопроводность означает передачу тепла через среду. Среда может быть твердой или жидкой.

В чем разница между теплом и температурой?

Тепло и температура связаны друг с другом, но представляют собой разные концепции. зной это полная энергия молекулярного движения в веществе, в то время как температура это мера средней энергии движения молекул в веществе. Температура не зависит от размера или типа объекта.

Большое или маленькое тело остывает быстрее?

Площадь поверхности будет расти пропорционально КВАДРАТУ линейных размеров. Это говорит нам о том, что больше проволока будет иметь в восемь раз больший объем и, следовательно, в восемь раз больше тепловой энергии, но только в четыре раза больше, чем истинная площадь поверхности, которая отводит это тепло. Следовательно меньше провод будет остыть быстрее.

Вода нагревается быстрее воздуха?

Так же, как металлическая ложка впитывает больше тепло из горячего супа чем пластиковая ложка, воды впитывает больше тепло из твоего тела чем воздух потому что это лучший дирижер. зной сильно ускользает от вашего тела быстрее in вода, чем in воздух, поэтому тебе становится холоднее.

Вода нагревается быстрее воздуха?

Связь между тепловой энергией и температурой различна для каждого материала, а удельная теплоемкость — это величина, которая описывает их взаимосвязь. тепловая энергия = (масса вещества) (удельная теплоемкость) (изменение температуры) Q = mc∆T. Q = тепловая энергия (Джоули, Дж)

Какова формула удельной теплоемкости?

Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для того, чтобы поднять один грамм любого вещества на один градус Цельсия или Кельвина. Формула для удельной теплоемкости — это количество поглощенного или выделенного тепла = масса x удельная теплоемкость x изменение температуры.

Какова теплоемкость воды?

Конкретные тепло of воды 1 калория / грамм ° C = 4.186 джоуль / грамм ° C, что выше, чем у любого другого обычного вещества. Как результат, воды играет очень важную роль в регулировании температуры.

Какие есть способы теплопередачи и примеры?

Тепло передается через твердый материал (проводимость), жидкости и газы (конвекцией) и электромагнитных волн (излучение). Тепло обычно передается в сочетании этих трех типов и редко возникает само по себе.

Какие 3 метода передачи тепла?

Тепло может перемещаться из одного места в другое тремя способами: проводимостью, Конвекция и файл излучения. И проводимость, и конвекцией требуется материя для передачи тепла. Если существует разница температур между двумя системами, тепло всегда найдет способ перейти от более высокой системы к более низкой.

Одно и то же тепло и температура?

Конкретные тепло of воды 1 калория / грамм ° C = 4.186 джоуль / грамм ° C, что выше, чем у любого другого обычного вещества. Как результат, воды играет очень важную роль в регулировании температуры.

Что такое закон Фурье?

Закон Фурье теплопроводности утверждает, что скорость передачи тепла через материал пропорциональна отрицательному градиенту температуры и площади.

Какой эффект тепла вам известен?

Тепло и температура связаны друг с другом, но представляют собой разные концепции. зной это полная энергия молекулярного движения в веществе, в то время как температура это мера средней энергии движения молекул в веществе. Температура не зависит от размера или типа объекта.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector