Tepelná vodivost kovů a slitin

Co určuje index tepelné vodivosti

S ohledem na tepelnou vodivost kovů a slitin (tabulka je vytvořen nejen kovy, ale i jiných materiálů), je třeba mít na paměti, že nejdůležitějším ukazatelem je koeficient tepelné vodivosti. Závisí to na následujících bodech:

1. Typ materiálu a jeho chemické složení. Tepelná vodivost železa se výrazně liší od odpovídajícího indexu hliníku, což je způsobeno zvláštnostmi krystalové mřížky materiálů a jejich dalších vlastností.
2. Koeficient se může změnit, když se kov ohřívá nebo ochladí. V tomto případě mohou být změny významné, protože každý materiál má svůj vlastní bod tání, když molekuly začnou být rekonstruovány.

V tabulkách pro některé kovy a slitiny je koeficient tepelné vodivosti již uveden v kapalné fázi.

Dnes, prakticky Nezaměřujte dotyčný indikátor. To je způsobeno tím, že koeficient tepelné vodivosti pro nepatrnou změnu chemického složení zůstává prakticky nezměněn. Tabulkové údaje se používají při navrhování a provádění dalších výpočtů.

Koncepce koeficientu tepelné vodivosti

Pro určení uvažované hodnoty se používá symbol λ - množství tepla, které se přenáší za jednotku času přes jednotku povrchu v době zvýšení teploty. Tato hodnota se používá pro různé výpočty.

Popis tepelné vodivosti mnoha kovů se provádí podle vzorce k = 2,5 · 10-8σT. Tento vzorec bere v úvahu:

1. Teplota měřená v kelvinách.
2. Index elektrické vodivosti.

Tento poměr je nejvhodnější pro stanovení vlastností vodičů v době provozu během ohřevu, ale nedávno se také používá k měření stupně vedení tepelné energie.

Polovodiče a izolátory mají nižší ukazatele vedení tepla, což je způsobeno zvláštnostmi struktury jejich krystalové mřížky.

Při zohlednění

Při uvážení různých vlastností materiálů se často věnuje pozornost tepelné vodivosti. Tento indikátor je důležitý v následujících případech:

1. Potřebujete-li odstranit teplo z předmětu. Tepelná energie může vzniknout v důsledku tření. Současně dochází ke změně základních vlastností kovů a slitin: pevnost a tvrdost povrchu. Příkladem je návrh spalovacího motoru. Během zdvihu pístu v bloku válců se hlavní prvky konstrukce zahřívají. Vzhledem k příliš vysokému teplu začínají i kovy, které jsou odolné vůči vysokým teplotám, ztrácet pevnost a zvětšit plast. V důsledku toho se mění geometrické rozměry důležitých konstrukčních prvků a rozkládá se. Tepelná vodivost je také brána v úvahu při vytváření řezných nástrojů, letadel nebo vysokorychlostních vlaků.
2. Je-li nutné přenášet tepelnou energii. Systém ústředního vytápění je založen na vytápění pracovního prostředí, které je pak přiváděno spotřebiteli a energie je přenášena do životního prostředí. Aby se zvýšila efektivita vytvářeného potrubního systému, radiátory jsou vyrobeny z kovů, které jsou schopny rychle přenášet teplo.
3. Kdy je izolovat povrch. Existuje situace, kdy je nutné snížit pravděpodobnost ohřevu povrchu. Za tímto účelem se používají speciální materiály, které mají vysoké izolační vlastnosti. Některé kovy a slitiny mají rovněž reflexní vlastnosti a nezahřívají ani nepřenášejí teplo. Příkladem je fólie, která se často používá jako reflexní obrazovka. Je také vyrobena z tenké vrstvy kovu, která má nízkou vodivost.

Závěrem je třeba poznamenat, že před vývojem molekulárně-kinetické teorie bylo považováno za přenos tepelné energie jako znamení toku hypotetického tepla. Příchod moderního vybavení umožnil studovat strukturu materiálů a studoval chování částic při vystavení vysokým teplotám. Přenos energie se vyskytuje kvůli rychlému pohybu molekul, které se začnou srážet, a zaujme další molekuly, které jsou v klidném stavu.