열전도율을 측정한 자료는 능력을 허용하는 열 전달을 통해 그것을 통해니다. 금속과 같은 재료의 열전도도는 조성과 구조에 크게 좌우됩니다.
금속은 일반적으로 매우 효율적인 열 전도체로 알려져 있습니다.
이 문서를 탐험하는 메커니즘의 열전달,무엇이 금속 이상적인 열도체,그리고 사용의 일반적인 금속&합금입니다.
의 중요성을 열 전도도 일상 생활에서
이미지 1. A
이미지 1. B
이미지 1. A 와 B 는 주방 용품을 사용하는 주방에있는 개인의 시각적 그림을 보여줍니다.요리는 대부분의 사람들에게 일상 생활의 일부입니다. 따라서 조리기구는 최대한의 안전과 효율성을 보장하는 인센티브로 설계되었습니다. 이를 위해서는 열 물리학에 대한 이해가 필요합니다. 이유는 가열 요소의 토스터는 일반적으로 만들의 니크롬-와이어,믹싱 숟가락하는 경향이 나무로 되는 물자 건축의 오븐 mitts 지 않을 것을 포함 한 금속 화합물입니다.
정의 온도&열전도
을 기억하는 것이 필요하의 정의 온도는 이해하는 열 전도 자극으로 이용합니다.
T 의 운영 정의:
온도의 작동 정의는 수은의 부피 팽창을 단순히 측정하는 온도계로 측정 한 값입니다.
이미지 2. 그림의 두 가지 온도계에서 섭씨와 섭씨 단위
물리학의 정의 T:
에서 열화학,온도 및 열전도 있는 이해를 통해 공부의 움직임을 분자.
Schroeder,’열 물리학 소개’의 저자는 온도를 수학적으로 다음과 같이 설명합니다:
여기서:
S=엔트로피,
U=에너지,
N=입자 수,
v=시스템의 부피(Schroeder,2007).
따라서 시스템의 온도는 입자의 수와 시스템의 체적이 일정하게 유지 될 때 엔트로피와 에너지에 의존한다.
Schroeder 는 말로 표현합니다:”온도는 물체가 자발적으로 주변 환경에 에너지를 포기하는 경향의 척도입니다. 두 물체가 열 접촉 할 때 자발적으로 에너지를 잃는 경향이있는 물체는 더 높은 온도에있다”(Schroeder,2007). 접촉하는 두 물체가 열 평형에 도달하려고하기 때문입니다;같은 온도가됩니다.
미세한 수준의 온도 및 열전도를 시각화하기 위해 그림 1A 및 B 가 아래에 설명되어 있습니다. 알 수없는 물체 A 와 B 가 서로 물리적 접촉하고 있다고 상상해보십시오. 오브젝트 A 는 오브젝트 B 보다 높은 온도를 가집니다.
그림 1. A
그림 1.B
그림 1.A 는 서로 물리적 접촉에서 두 개의 알려지지 않은 물체를 도시하고,그림 1.B 는 물체의 분자를 표시합니다.
At t0, TA > TB
At t1, TA > TB
At tn, TA = TB
At t0, ŝA > ŝB
At t1, ŝA > ŝB
At tn, ŝA > ŝB
Given that tn: a point in time, TA: temperature of object A, TB: temperature of object B, ŝA: average speed of A particle, ŝB: average speed of B particle.
t0 에서 객체 A 의 원자는 더 빠른 속도로 이동하고 객체 B 의 원자는 더 느린 속도로 이동합니다(TA>TB). 시간이 지남에 따라 객체 A 는 에너지를 포기하고 객체 B 는 동일한 온도(TA=TB)이고 열 평형에 도달 할 때까지 에너지를 얻습니다. 이것은 분자 수준에서 설명 된 열전도입니다. 가장 가까운 원자의 개체 범프로 원자의 개체 B. 원자의 개체 B 던 초기와의 상호 작용 원자의 개체 범프로 더 많은 원자의 개체 B 까지 에너지 전송을 통해 모든 원자의 개체 B.
슈뢰더를 정의 열전도”으로의 전송에 의하여 열분자 연락처:빠르게 움직이는 분자 부딪 느리게 움직이는 분자,포기 중 일부에 자신의 에너지 프로세스”(슈뢰더,2007).
모드 열전달의 금속에 대해
그것은 소중한 기억하는 세 가지 모드로의 열 전달;대류에 대한 가스/액체,방사선에 대한 개체 분리에 빈 공간 및 전도에 대한 개체에 직접 연락 주시기 바랍니다.
열전도도 세 가지 범주로 구분됩니다: 가스/액체 형태에 대한 분자 충돌,고체에 대한 격자 진동 및 그림 2 에 표시된 금속에 대한 전도 전자. 아래.
그림 2. 열 전달 모드.
열전도 금속의 것을 포함한 분자의 충돌+전도 전자를 금속을 위한 가스 상태와 격자 진동+를 수행 전자를 금속을 위해 고체 상태에 있습니다. 전도 전자는 본질적으로 금속을 놀라운 도체로 만드는 것입니다. 전도 전자가 실제로 무엇인지 설명하기 전에 금속의 정의를 회상하는 것이 필수적입니다.
정의 금속
모든 요소에서 찾을 수 있습니다 정기적인 테이블을 포함하여 금속,비금속 및 비금속. 금속은”화학 반응 중에 전자를 잃음으로써 양이온을 형성하는 원소”로 정의된다(Blaber,2015).
그림 3. 금속,비금속 및 메탈로이드로 분류 된 모든 원소를 보여주는 주기율표.
표 1. 금속의 전형적인 물리적 특성 목록.
솔리드 실온에서
.
고밀도
높은 녹는점
높은 끓는점
전성
연성이 있는지
찬란
무엇이금속은 열 전도체?
금속을 좋은 열 전도체로 만드는 것은 자유 유동 전도 전자입니다.
그림 4. 원자와 자유 흐르는 전자를 표시하는 가열되는 금속 블록.
금속 원자 흘리는 원자의 전자 할 때는 화학적으로 반응하는 비 금속 원자가,예를 들어,형성 산화물 염. 따라서,금속 이온은 수용액 내의 양이온이다. 금속과 금속 합금을 좋은 도체로 만드는 것은 특별한 금속 결합입니다. 금속,고체의 결합 원자의 공유의 원자의 전자 형성,바다의 자유롭게 움직이는 전도 전자가 수행하는 열과 전기 충전합니다. 그래서와는 달리,예를 들어 전자에서는 공유결합,원자의 전자에서는 금속할 수 있는 자유롭게 흐름을 통해 금속 latices,효율적으로 수행 열이 제한되지 않을 개인이 원자 핵심입니다.
열전도도 값(k)의 수학적 모델링
열전도도(k)는 열을 전도하는 엔티티의 능력(Q)을 측정합니다.
높은 k 값: 높은 열전도율
그림 4. 열전도도 방정식을 가진 재료 시트.
주어진다.
k=열전도율(W/m•K)
ΔQ=에너지 전(줄/두번째),
Δt=변경에서는 시간(초 단위),
ΔT=온도 구배(K),
A=지역의 열전도율(m2),
Δx=두께의 소재입니다.
열 전도도 값을위한 금속 및 합금
다음과 같은 테이블을 표시하는 열 전도도에 대한 선택의 금속과 합금 실온에서.
표 2. 금속의 전형적인 물리적 특성 목록.
| Metals | Thermal Conductivity at Room Temperature (W/m•K) |
|---|---|
| Aluminum | 226 |
| Aluminum alloy (Al Mg 2.5-5.0) | 125 |
| Carbon Steel | 71 |
| Magnesium | 151 |
| Brass (Yellow) | 117 |
| Bronze (Aluminum) | 71 |
| Copper | 397 |
| Iron | 72 |
| Stainless steel (446) | 23 |
| Steel alloy 8620 (cast) | 46 |
| Steel carbon type 1020 (0.2 – 0.6 c) | 71 |
| Tungsten | 197 |
| Lead | 34 |
| Nickel | 88 |
| Steel carbon type 1020 (0.2 – 0.6 c) | 71 |
| Zinc | 112 |
| Titanium | 21 |
| Tin | 62 |
Note: Copper and Aluminum have the highest thermal conductivity value (k). Check our material database.
사용의 일반적인 금속&합금에서 테이블 위
금속 및 합금(소재의 조합의 금속)있는 사용으로 건축 자재에서 다른 산업 전자공학과 같은 엔지니어링,실험실 장비,의료 장치,하우스-보유 제품,그리고 건축입니다.
가장 높은 열 전도도 가치에 대한 금속에서 발견되는 실버(-429W/m•K),구리(-398W/m•K)금(-315W/m•K).
금속은 전기의 좋은 지휘자이기 때문에 전자공학을 만들기에서 높게 중요합니다. 구리,알루미늄,주석,납,마그네슘 및 플라스틱은 종종에서 사용되는 부분의 휴대폰,휴대용 퍼스널 컴퓨터,컴퓨터 및 자동차 전자입니다. 구리는 비용 효율적이며 전기 배선에 사용됩니다. 납은 케이블 피복 및 배터리 제조에 사용됩니다. 주석은 땜납을 만드는 데 사용됩니다. 마그네슘 합금은 경량이기 때문에 신기술의 생산에 사용됩니다. 플라스틱은 전기를 전도해서는 안되는 전자 제품의 부품을 만드는 데 사용되며 티타늄은 플라스틱을 생산하는 데 사용됩니다.
금속은 엔지니어링 산업에서도 중요합니다. 알루미늄은 자주 제작에 사용되는 자동차&&&windows 각각합니다.
마지막으로,전통적으로 형광등 용 전구 필라멘트는 텅스텐으로 만들어집니다. 그러나,이러한 단계적으로 제거되고 있는지 이후로 약 5%의 전력 변환을 빛에서 광원이고,나머지는 전력의 변환됩니다. 현대 광원은 종종 LED 기술 및 세미 컨덕터를 기반으로합니다.결론적으로 금속의 열전도도는 모든 구조를 설계하는 데 매우 중요합니다. 산업 내에서의 안전성,효율성 및 새로운 혁신에 필수적입니다. 도체 전자는 비금속 재료에 비해 금속의 높은 전도성 뒤에있는 메커니즘입니다. 그러나 열전도도 값(k)은 금속 간에도 크게 다를 수 있습니다.
슈뢰더,D.V.(2018). 열 물리학에 대한 소개. 인도:피어슨 인도 교육 서비스.
재료 데이터베이스-열 특성. (엔.디.). https://thermtest.com/materials-database
알루미늄 합금 101 에서 검색. (2020 년 3 월 9 일). 나는 이것이 어떻게 작동하는지 잘 모르겠습니다. 전도. 이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우,이 경우. 9.2:금속 및 비금속 및 그 이온. 나는 이것이 어떻게 작동하는지 잘 모르겠습니다.)/09:_The_Periodic_Table_and_Some_Atomic_properties/9.2:_Metals_and_Nonmetals_and_their_ions
열전도도. (엔.디.). http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html
플라스틱 용 이산화 티타늄. (엔.디.). 에서 검색된https://polymer-additives.specialchem.com/centers/titanium-dioxide-for-plastics-center
Sandhana,L.,&요셉,A.(2020,6 월). 탄소강은 무엇입니까? 나는 이것이 어떻게 작동하는지 잘 모르겠습니다. 이미지 1.이미지 1.A:모하메드,M.(2019). 요리 아가씨. 나는 이것이 내가 할 수있는 유일한 방법이라고 생각한다.
이미지 1.B:모하메드,엠.(2019). 요리사 요리. 나는 이것이 내가 할 수있는 유일한 방법이라고 생각한다.
이미지 2:위키 백과. 온도계. 나는 이것이 어떻게 작동하는지 잘 모르겠습니다.: Selen Yildir/Junior Technical Writer|Thermtest