Коэффициент теплопроводности меди: Свойства меди: плотность, теплоемкость, теплопроводность
alexxlab | 25.03.2023 | 0 | Разное
Теплопроводность – медь – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Cтраница 3
| Кристаллическая структура рубина. а – структура АЬОз. б – строение элементарной ячейки кристалла рубина ( справа приведены обозначения соответствующих групп атомов.| Температурная зависимость коэффициента теплопроводности х кристаллов – корунда. [31] |
При температуре жидкого азота коэффициент теплопроводности а-корунда превышает даже теплопроводность меди. [32]
Вт / ( м – град) – – теплопроводность меди и, следовательно, конт 9КОнт о 41 35 76 С. [33]
| Зависимость термического сопротивления контакта от сжатия при наличии гальванических покрытий на одной из контактирующих поверхностей. [34] |
Действительно, из табл. 5 – 10 видно, что теплопроводность меди больше теплопроводности свинца в 11 раз, но в то же время твердость свинца по Бринеллю, наоборот, в 8 – 10 раз меньше, а потому термическое сопротивление омедненных образцов на целый порядок превышает сопротивление освинцованных образцов.
Единственное исследование несверхпроводника предпринято Николем и Тсешчш [318], которые изучали теплопроводность меди. Измерения были выполнены первым из описанных выше методом. Было найдено, что теплопроводность пропорциональна температуре, как этого п следовало ожидать в случае электронной теплопроводности, ограниченной рассеянием только на примесях. [36]
Единственное исследование несверхпроводника предпринято Николем и Гсенгом [318], которые изучали теплопроводность меди. Измерения были выполнены первым из описанных выше методом. Было найдено, что теплопроводность пропорциональна температуре, как этого и следовало ожидать в случае электронной теплопроводрюсти, ограниченной рассеянием только на примесях. [37]
| Химический состав марок меди ( ГОСТ 859 – 41. [38] |
Сурьма оказывает особенно вредное действие на пластичность, понижая одновременно электропроводность и теплопроводность меди.
[39]
Точечная сварка чистой меди не получила широкого распространения, так как большая электропроводность и теплопроводность меди препятствуют образованию сварного соединения. [40]
В свете изложенного бессмысленна с точки зрения теплопередачи замена стальных труб медными, хотя теплопроводность меди ( Я, 380 Вт / ( м – К) в 8 5 раза больше, чем у стали. Действительно, такая замена стальных труб медными уменьшит местное сопротивление б / Я для медных труб б / Я, 0 000014 м2 – к / Вт, которое сравнительно с 1 / ах и без того мало и практически на коэффициент теплопередачи не влияет. [41]
Все примеси, особенно входящие в твердый раствор, снижают электропроводность, а также теплопроводность меди. [42]
Теплопроводность большинства полимеров в 100 – 400 раз меньше теплопроводности стали и в 1000 раз ниже теплопроводности меди. [43]
Влияние примесей, встречающихся в технической меди, а также добавок некоторых элементов на электропроводность и теплопроводность меди показано на фиг.
[44]
Влияние примесей, встречающихся1 в технической меди, а также добавок некоторых элементов на электропроводность и теплопроводность меди показано на фиг. [45]
Страницы: 1 2 3 4
Теплопроводность меди. Замечательное свойство
В истории человеческой цивилизации роль меди преувеличить невозможно. Именно с нее человек начинал осваивать металлургию, учился создавать инструменты, посуду, украшения, деньги. И все благодаря уникальным свойствам этого металла, проявляющимся при сплаве с другими веществами. То мягкий, то прочный, то тугоплавкий, то плавится без всяких усилий. Обладает множеством прекрасных характеристик, и одной из них является теплопроводность меди.
Если речь зашла об этой характеристике, то надо пояснить, о чем идет речь. Теплопроводностью называют способность вещества передавать тепло от нагретого участка к холодному. Так вот, теплопроводность меди одна из самых высоких среди металлов.
Как можно оценить такое свойство, как хорошее или как плохое?
Если спросить кулинаров и поваров, они скажут, как хорошее, благодаря чему медная посуда наилучшим образом передает тепло от огня к готовящемуся продукту, да и нагрев равномерно распределяется по поверхности, контактирующей с пламенем.
Конечно, и другие металлы, и не только металлы, передают тепло, или, по-другому, обладают достаточной теплопроводностью, но у меди эта способность одна из лучших, так называемый коэффициент теплопроводности меди самый высокий, выше только у серебра.
Отмеченная способность обеспечивает широкие возможности использования металла в самых разных областях. В любых системах теплообмена медь является первым кандидатом на применение. Например, в электроотопительных приборах или в радиаторе автомобиля, где нагретая охлаждающая жидкость отдает лишнее тепло.
Теперь можно попытаться понять, чем обусловлен эффект передачи тепла. Происходящее объясняется достаточно просто. Происходит равномерное распределение энергии по объему материала.
Можно провести аналогию с летучим газом. Попав в какой-то замкнутый сосуд, такой газ занимает все доступное ему место. Так и здесь, если металл нагреть в какой-то отдельной области, то полученная энергия равномерно распределяется по всему материалу.
Таким явлением можно объяснить теплопроводность меди. Не вдаваясь в квантовую физику, можно сказать, что за счет внешнего поступления энергии (нагрева) часть атомов получает дополнительную энергию и затем передает ее другим атомам. Энергия (нагрев) распространяется по всему объему предмета, вызывая его общий нагрев. Подобное происходит с любым веществом.
Разница только в том, что медь, теплопроводность которой очень высокая, хорошо передает тепло, а другие вещества делают то же самое значительно хуже. Но во многих случаях это может быть и нужным свойством. На свойстве веществ плохо проводить тепло основана теплоизоляция, за счет плохой передачи тепла не происходит его потерь. Теплоизоляция в домах позволяет сохранять комфортные условия проживания в самые суровые морозы.
Обмен энергией, или, как в нашем случае, передача тепла, может осуществляться и между разными материалами, если они находятся в физическом контакте. Именно это происходит, когда мы ставим чайник на огонь. Он нагревается, а затем от посуды нагревается вода. За счет свойств материала происходит передача тепла. Теплопередача зависит от многих факторов, в том числе от свойств самого материала, таких как его чистота. Так, если теплопроводность меди лучше, чем у других металлов, то уже ее сплавы, бронза и латунь обладают значительно худшей теплопроводностью.
Говоря об этих свойствах, нельзя не отметить, что теплопроводность зависит от температуры. Даже у самой чистой меди, с содержанием 99,8%, с ростом температуры коэффициент теплопроводности падает, а у других металлов, например, марганцевой латуни, с повышением температуры коэффициент растет.
В изложенном описании дано объяснение такого понятия, как теплопроводность, объяснена физическая суть явления, на примере меди и других веществ рассмотрены некоторые варианты применения этих свойств в повседневной жизни.
Теплопроводность меди
13 декабря 2022 г. 13 декабря 2022 г. | 12:04Понимание теплопроводности материала важно во многих инженерных приложениях, а медь является одним из наиболее широко используемых материалов благодаря своим превосходным свойствам. Медь обладает чрезвычайно высокой скоростью теплопередачи, что гарантирует, что она может быстро отводить тепло от компонентов, помогая поддерживать их при безопасных рабочих температурах. В этом сообщении блога мы обсудим, почему теплопроводность меди делает ее идеальным выбором для множества промышленных задач, от электропроводки до систем передачи электроэнергии. Мы также рассмотрим, как инженеры выбирают, какой тип и класс лучше всего подходят для данного приложения, исходя из их уникальных требований.
Что такое теплопроводность?
Чтобы понять термин теплопроводность, мы должны сначала понять, что такое теплопроводность.
Мы говорим о теплопроводности материала или его способности проводить тепло. Обычно обозначается буквой «к».
Закон Фурье для теплопроводности определяет теплопроводность как q = -kT, где q — тепловой поток, k — теплопроводность, а T — градиент температуры. Наиболее общей формой теплопроводности является тензор второго ранга, который обычно выражается в виде скаляра. Несмотря на это, тензорное описание требуется только для анизотропных материалов.
Что вы подразумеваете под теплопроводностью меди?
Большинство из нас знает, что элементы делятся на металлы и неметаллы. Поскольку большинство металлов блестящие, блестящие, ковкие, пластичные и сложные по своей природе, их внешний вид позволяет легко их идентифицировать. С другой стороны, неметаллы хрупки, не податливы и не пластичны.
Периодическая таблица в настоящее время показывает металлы слева и неметаллы справа. В таблице есть воображаемая линия, где элементы проявляют металлические и неметаллические свойства, которые называются металлоидами.
Медь известна человечеству уже тысячи лет и является одним из самых известных металлов в нашей жизни.
Теплопроводность меди
| Материал | Теплопроводность (кал/сек)/(см² Кл/см) | Теплопроводность (Вт/м·К)* |
| Медь | 0,99 | 385,0 |
Медь хорошо известна своей способностью проводить электричество и тепло. Это происходит потому, что делокализованные электроны внутри решеток твердого металла могут свободно перемещаться внутри своей решетки. Они будут действовать как переносчики тепла и электрического заряда от одного конца к другому, превращая металлы в хорошие проводники.
Различные методы проверки теплопроводности меди
Методы переходных процессов
Метод переходных процессов с горячей проволокой (THW) — это очень точный, популярный и точный метод измерения теплопроводности газов, жидкостей, твердых тел, наножидкостей, и хладагенты в широком диапазоне температур и давлений.
Метод основан на регистрации переходного повышения температуры тонкой вертикальной металлической проволоки бесконечной длины при приложении к ней ступенчатого напряжения. Проволока погружена в жидкость и может действовать как электрический нагревательный элемент и термометр сопротивления. Преимущество метода нестационарной горячей проволоки перед другими методами теплопроводности заключается в наличии полностью разработанной теории и отсутствии калибровки или калибровки по одной точке. Кроме того, из-за минимального времени измерения (1 с) в измерениях отсутствует конвекция, и с очень высокой точностью измеряется только теплопроводность жидкости.
Стационарный метод
Обычно стационарные методы используются, когда температура измеряемого материала не изменяется во времени. В результате анализ сигналов упрощается (установившееся состояние подразумевает постоянные сигналы). Единственным недостатком является то, что обычно требуется хорошо спроектированная экспериментальная установка.
Заключение
Медь обладает высокой теплопроводностью, что означает, что она является отличным проводником тепла. Это делает его идеальным для использования в приложениях, где требуется быстрая передача тепла, например, в кухонной посуде и радиаторах. При покупке медных изделий обязательно проверяйте рейтинг теплопроводности, чтобы убедиться, что вы получаете качественный продукт.
суровый джайн
Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на металлических, промышленных и трубопроводных изделиях. Кроме того, мы делимся последней информацией и информацией о материалах, продуктах и различных типах марок, чтобы помочь предприятиям, которые занимаются этим бизнесом.
Метки: Медь
Теплопроводность при низких температурах. Часть 1. Теория
больше статей |
Теплопроводность при низких температурах, Часть 1: Теория
Рисунок 1.
Теплопроводность выбранных металлов в зависимости от температуры. Данные НИСТ.
Теплопроводность — это процесс переноса тепловой энергии через вещество. Он тесно связан с удельной теплоемкостью, количеством тепловой энергии, содержащейся в веществе. На обе величины влияют сходные факторы. Одним из хороших источников данных о материалах при низких температурах является веб-страница криогенной группы NIST по адресу http://cryogenics.nist.gov.
В металлах за тепло- и электропроводность в первую очередь отвечают электроны. Вклад решетки в теплопроводность металлов мал и обычно им пренебрегают. Примеси и дефекты решетки рассеивают электроны и снижают теплопроводность. Самая высокая теплопроводность достигается у очень чистых металлов в отожженном состоянии. К металлам, обычно встречающимся при работе при низких температурах, относятся нержавеющая сталь, алюминий и медь. Металлы обычно имеют теплопроводность в диапазоне от 10 Вт/м-К (сплавы из нержавеющей стали) до 400 Вт/м-К (медь) при комнатной температуре.
В частности, в меди, но также и в других металлах теплопроводность сильно зависит от чистоты и состояния металла. В результате существует значительный разброс значений теплопроводности, приводимых в литературе, даже для конкретного сплава.
Для криогенных применений используются медь и алюминий, где требуется хорошая теплопроводность, например. в теплообменниках и теплозащитных экранах. Нержавеющая сталь используется в тех случаях, когда подходит относительно низкая теплопроводность; например в опорах и элементах конструкции.
В то время как хорошая теплопроводность и хорошая электропроводность идут рука об руку для обычных металлов, для сверхпроводников верно обратное. Куперовские пары, ответственные за сверхпроводимость, не участвуют в теплопроводности. Ниже температуры перехода теплопроводность сверхпроводника быстро падает.
Рис. 2. Теплопроводность сапфира и меди RRR 500
Неметаллы часто считаются относительно плохими проводниками тепла; однако кристаллических неметаллов на самом деле могут иметь очень высокую теплопроводность. Теплопроводность сапфира (оксида алюминия) фактически превышает теплопроводность очень чистой меди (RRR 500) примерно от 20 до 100 К. Сапфир используется в качестве электрического изолятора в теплоотводах (например, магнитные выводы), где требуется отличная теплопроводность и электрическая изоляция. Теплопроводность алмаза достигает пикового значения 3000 Вт/м·К при температуре 80 К, хотя он не получил широкого распространения из-за своей стоимости. Оксид бериллия и кварц также являются примерами неметаллов, которые могут проявлять относительно высокую теплопроводность в кристаллической форме.
Рис. 3. Теплопроводность некоторых пластиков. Данные НИСТ.
Пластмассы широко используются в криогенных приложениях. Металлизированные пластмассы используются в качестве изоляции, пластиковые опоры используются для минимизации утечек тепла, а пластмассы используются для обеспечения электрической изоляции и герметизации сверхпроводящих катушек.
Пластмассы имеют относительно низкую теплопроводность; в диапазоне от 0,2 Вт/м-К до 0,8 Вт/м-К при комнатной температуре. Их теплопроводность меняется очень мало, пока температура не упадет ниже 50К. При очень низких температурах теплопроводность большинства неметаллов уменьшается в зависимости от T3.
Теплопроводность пластмасс можно изменить с помощью таких добавок, как оксид алюминия. Теплопроводность пластмасс, как и всех неметаллов, обусловлена колебаниями решетки. В решетке аморфных материалов отсутствует крупномасштабная регулярность кристаллов, и колебания решетки не могут распространяться на большие расстояния. Даже пластмассы, считающиеся кристаллическими, такие как нейлон, не имеют той степени упорядоченности, которая имеется в кристаллах, таких как кварц или сапфир. Как следствие, пластмассы в целом имеют очень похожие свойства. Теплопроводность G10 , широко применяемый для изготовления опор в криогенном оборудовании благодаря своим благоприятным механическим свойствам, имеет несколько иную теплопроводность по нормали и в плоскости наполнителя.