Теплопроводность алюминий и медь – Теплопроводность цветных металлов, теплоемкость и плотность сплавов. Почему теплопроводность меди больше чем теплопроводность стали

Содержание

Что лучше медь или алюминий? — DRIVE2

Какой же все таки поставить радиатор? Я думаю каждый из нас задавался таким же вопросом придя на рынок или в магазин запчастей, осматривая огромный выбор радиаторов на любой вкус, удовлетворяющий даже самого извращенного привереды. Хочешь двух рядный, трех рядный, побольше, поменьше, с крупной секцией с мелкой, алюминиевый, медный. Вот именно из какого металла изготовлен радиатор и пойдет речь.

Одни считают, что медь. Это своеобразные староверы, так бы назвали их в XVII веке. Да, если взять не новые автомобили XX века, то тогда повсеместно устанавливались медные радиаторы. Не зависимо от марки и модели, была ли это бюджетная микролитражка или тяжеловесный многотонный грузовик. Но есть и другая армия автовладельцев утверждая что радиаторы изготовленные из алюминия лучше медных. Потому как их устанавливают на новые современные автомобили, на сверхмощные двигатели требующие качественного охлаждения.

И что самое интересное они все правы. И у тех и у других есть свои плюсы и естественно минусы. А теперь небольшой урок физики. Самым отличным показателем, на мой взгляд, являются цифры, а именно коэффициент теплопроводности. Если сказать по простому то это способность вещества передавать тепловую энергию от одного вещества другому. Т.е. у нас имеется ОЖ, радиатор из N-ного металла и окружающая среда. Теоретически чем выше коэффициент тем быстрее радиатор будет забирать тепловую энергию у ОЖ и быстрее отдавать в окружающую среду.

Итак, теплопроводность меди составляет 401 Вт/(м*К), а алюминия — от 202 до 236 Вт/(м*К). Но это в идеальных условиях. Казалось бы медь выиграла в данном споре, да это "+1" за медные радиаторы. Теперь кроме всего необходимо рассмотреть собственно конструкцию самих радиаторов.

Медный радиатор в разрезе

Медные трубки в основе радиатора, так же медные ленты воздушного радиатора для передачи полученного тепла в окружающую среду. Крупные ячейки сот радиатора позволяют снизить потери скорости воздушного потока и позволяют прокачать большой объем воздуха за единицу времени. Слишком малая концентрация ленточной части радиатора снижает эффективность теплопередачи и увеличивает концентрацию и силу локального нагрева радиатора.

Алюминиевый радиатор в разрезе

Я нашел два вида радиаторов в основе которых лежат алюминиевые и стальные трубки. Вот еще не маловажная часть, т.к. коэффициент теплопроводности стали очень мал по сравнению с алюминием, всего лишь 47 Вт/(м*К). И собственно только из-за высокой разности показателей, уже не стоит устанавливать алюминиевые радиаторы со стальными трубками. Хотя они прочнее чистокровных алюмишек и снижают риски протечки от высокого давления, например при заклинившем клапане в крышке расширительного бачка. Высокая концентрация алюминиевых пластин на трубках увеличивает площадь радиатора обдуваемого воздухом тем самым увеличивая его эффективность, но при этом увеличивается сопротивление воздушного потока и снижается объем прокачиваемого воздуха.

Ценовая политика же на рынке сложилась таким образом что медные радиаторы значительно дороже алюминиевых. Из общей картины можно сделать вывод что и те и другие радиаторы по своему хороши. Какой же все таки выбрать? Этот вопрос остается за вами.

www.drive2.ru

электропроводность, свойства, особенности и применение



электропроводность, свойства, особенности и применение

Во многих отраслях современной промышленности очень широко используется такой материал, как медь. Электропроводность у этого металла очень высокая. Этим и объясняется целесообразность его применения прежде всего в электротехнике. Из меди получаются проводники с отличными эксплуатационными характеристиками. Конечно же, используется этот металл не только в электротехнике, но и в других отраслях промышленности. Объясняется его востребованность в том числе и такими его качествами, как стойкость к коррозионным разрушениям в ряде агрессивных сред, тугоплавкость, пластичность и т.д.

Историческая справка

Медь является металлом, известным человеку с глубокой древности. Объясняется раннее знакомство людей с эти материалом прежде всего его широкой распространенностью в природе в виде самородков. Многие ученые считают, что именно медь была первым металлом, восстановленным человеком из кислородных соединений. Когда-то горные породы просто нагревали на костре и резко остужали, в результате чего они растрескивались. Позднее восстановление меди начали производить на кострах с добавлением угля и поддувом мехами. Совершенствование этого способа в конечном итоге привело к созданию шахтной печи. Еще позже этот металл начали получать методом окислительной плавки руд.

Медь: электропроводность материала

В спокойном состоянии все свободные электроны любого металла вращаются вокруг ядра. При подключении внешнего источника воздействия они выстраиваются в определенной последовательности и становятся носителями тока. Степень способности металла пропускать сквозь себя последний и называется электропроводностью. Единицей ее измерения в Международной СИ является сименс, определяемый как 1 См = 1 Ом-1.

Электропроводность меди очень высока. По этому показателю она превосходит все известные на сегодня неблагородные металлы. Лучше нее ток пропускает только серебро. Показатель электропроводности меди составляет 57х104 см-1 при температуре в +20 °С. Благодаря такому своему свойству этот металл на данный момент является самым распространенным

pellete.ru

Теплопроводность металлов и ее применение. Теплопроводность меди и алюминия

Физические свойства алюминия зависят от его чистоты

Основные свойства

Алюминий - химический элемент третей группы периодической системы Д.И. Менделеева.

Таблица физических свойств алюминия
Плотность , (кг/м3) 2,7
Температура плавления Тпл, °С 660
Температура кипения Ткип, °С 2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г 393,6
Теплопроводность l , Вт/м •град (при 20° С) 228
Теплоемкость Ср, Дж/(г · град) (при 0–100°С) 0,88
Коэффициент линейного расширения α × 10-6, 1/°С (пр°С) 24,3
Удельное электросопротивление ρ × 10-8, Ом× м (при 20°С) 2,7
Предел прочности σ в, МПа 40–60
Относительное удлинение δ , % 40–50
Твердость по Бринеллю НВ 25
Модуль нормальной упругости E , ГПа 70

Плотность алюминия

Плотность твердого и расплавленного алюминия снижается по мере увеличения его чистоты:

Плотность алюминия при 20°С
Степень чистоты, %  99,2599,4099,7599.9799,99699.9998
Плотность при 20°С, г/см3 2,7272,7062,7032,69962,69892,69808
Плотность расплавленного алюминия при 1000°С
Степень чистоты, %99,2599.4099.75
Плотность, г/см32,3112,2912,289

Температура плавления и кипения.

В момент плавления алюминия возрастает объем металла: для алюминия чистотой 99,65 % — на 6,25%, для более чистого металла — на 6,60 %. По мере повышения степени чистоты алюминия температура его плавления возрастает:

Зависимисть температуры плавления алюминия от чистоты
Степень чистоты, %99,299,599,699,9799,996
Температура плавления, °С657658659,7659,8660,24

Теплопроводность алюминия

Теплопроводность алюминия повышается с увеличением степени его чистоты. Для технического алюминия (99,49 и 99,70%) теплопроводность при 200°С равна соответственно 209 и 222 Вт/(м×К). Для электро­литически рафинированного алюминия чистотой 99,9% теплопроводность при 190°С возрастает до 343 Вт/(м×К). Примеси меди, магния и марганца в алюминии снижают его теплопроводность. Например, добавка 2 % Mn к а

pellete.ru

Теплопроводность сплавов меди. Температура плавления латуни и бронзы

Теплопроводность латуни и бронзы

В таблице приведены значения теплопроводности латуни, бронзы, а также медно-никелевых сплавов (константана, копели, манганина и др.) в зависимости от температуры — в интервале от 4 до 1273 К.

Теплопроводность латуни, бронзы и других сплавов на основе меди при нагревании увеличивается. По данным таблицы,

наибольшей теплопроводностью из рассмотренных сплавов при комнатной температуре обладает латунь Л96. Ее теплопроводность при температуре 300 К (27°С) равна 244 Вт/(м·град).

Также к медным сплавам с высокой теплопроводностью можно отнести: латунь ЛС59-1, томпак Л96 и Л90, томпак оловянистый ЛТО90-1, томпак прокатный РТ-90. Кроме того, теплопроводность латуни в основном выше теплопроводности бронзы. Следует отметить, что к бронзам с высокой теплопроводностью относятся: фосфористая, хромистая и бериллиевая бронзы, а также бронза БрА5.

Медным сплавом с наименьшей теплопроводностью является марганцовистая бронза — ее коэффициент теплопроводности при температуре 27°С равен 9,6 Вт/(м·град).

Теплопроводность медных сплавов всегда ниже теплопроводности чистой меди при прочих равных условиях. Кроме того, теплопроводность медно-никелевых сплавов имеет особенно низкое значение. Самым теплопроводным из них при комнатной температуре является мельхиор МНЖМц 30-0,8-1 с теплопроводностью 30 Вт/(м·град). 

Таблица теплопроводности латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов
СплавТемпература, КТеплопроводность, Вт/(м·град)
Медно-никелевые сплавы
Бериллиевая медь300111
Константан зарубежного производства4…10…20…40…80…3000,8…3,5…8,8…13…18…23
Константан МНМц40-1,5273…473…573…67321…26…31…37
Копель МНМц43-0,5473…127325…58
Манганин зарубежного производства4…10…40…80…150…3000,5…2…7…13…16…22
Манганин МНМц 3-12273…57322…36
Мельхиор МНЖМц 30-0,8-130030
Нейзильбер300…400…500…600…70023…31…39…45…49
Латунь
Автоматная латунь UNS C36000300115
Л62300…600…900110…160…200
Л68 латунь деформированная80…150…300…90071…84…110…120
Л80 полутомпак300…600…900110…120…140
Л90273…373…473…573…673…773…873114…126…142…157…175…188…203
Л96 томпак волоченый300…400…500…600…700…800244…245…246…250…255…260
ЛАН59-3-2 латунь алюминиево-никелевая300…600…90084…120…150
ЛМЦ58-2 латунь марганцовистая300…600…90070…100…120
ЛО62-1 оловянистая30099
ЛО70-1 оловянистая300…60092…140
ЛС59-1 латунь отожженая4…10…20…40…80…3003,4…10…19…34…54…120
ЛС59-1В латунь свинцовистая300…600…900110…140…180
ЛТО90-1 томпак оловянистый300…400…500…600…700…800…900124…141…157…174…194…209…222
Бронза
БрА5300…400…500…600…700…800…900105…114…124…133…141…148…153
БрА7300…400…500…600…700…800…90097…105…114…122…129…135…141
БрАЖМЦ10-3-1,5300…600…80059…77…84
БрАЖН10-4-4300…400…50075…87…97
БрАЖН11-6-6300…400…500…600…700…80064…71…77…82…87…94
БрБ2, отожженая при 573К4…10…20…40…802,3…5…11…21…37
БрКд293340
БрКМЦ3-1300…400…500…600…70042…50…55…54…54
БрМЦ-5300…400…500…600…70094…103…112…122…127
БрМЦС8-20300…400…500…600…700…800…90032…37…43…46…49…51…53
БрО10300…400…50048…52…56
БрОС10-10300…400…600…80045…51…61…67
БрОС5-25300…400…500…600…700…800…90058…64…71…77…80…83…85
БрОФ10-1300…400…500…600…700…800…90034…38…43…46…49…51…52
БрОЦ10-2300…400…500…600…700…800…90055…56…63…68…72…75…77
БрОЦ4-3300…400…500…600…700…800…90084…93…101…108…114…120…124
БрОЦ6-6-3300…400…500…600…700…800…90064…71…77…82…87…91…93
БрОЦ8-4300…400…500…600…700…800…90068…77…83…88…93…96…100
Бронза алюминиевая30056
Бронза бериллиевая состаренная20…80…150…30018…65…110…170
Бронза марганцовистая3009,6
Бронза свинцовистая производственная30026
Бронза фосфористая 10%30050
Бронза фосфористая отожженая20…80…150…3006…20…77…190
Бронза хромистая UNS C18200300171

Примечание: Температура в таблице дана в градусах Кельвина!

Температура плавления латуни

Температура плавления латуни рассмотренных марок изменяется в интервале от 865 до 1055 °С. Наиболее легкоплавкой является марганцовистая латунь ЛМц58-2 с температурой плавления 865°С. Также к легкоплавким латуням можно отнести: Л59, Л62, ЛАН59-3-2, ЛКС65-1,5-3 и другие.

Наибольшую температуру плавления имеет латунь Л96 (1055°С). Среди тугоплавких латуней по данным таблицы можно также выделить: латунь Л90, ЛА85-0,5, томпак оловянистый ЛТО90-1.

Температура плавления латуни
Латуньt, °СЛатуньt, °С
Л59885ЛМц55-3-1930
Л62898ЛМц58-2 латунь марганцовистая865
Л63900ЛМцА57-3-1920
Л66905ЛМцЖ52-4-1940
Л68 латунь деформированная909ЛМцОС58-2-2-2900
Л70915ЛМцС58-2-2900
Л75980ЛН56-3890
Л80 полутомпак965ЛН65-5960
Л85990ЛО59-1885
Л901025ЛО60-1885
Л96 томпак волоченый1055ЛО62-1 оловянистая885
ЛА67-2,5995ЛО65-1-2920
ЛА77-2930ЛО70-1 оловянистая890
ЛА85-0,51020ЛО74-3885
ЛАЖ60-1-1904ЛО90-1995
ЛАЖМц66-6-3-2899ЛС59-1900
ЛАН59-3-2 латунь алюминиево-никелевая892ЛС59-1В латунь свинцовистая900
ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5940ЛС60-1900
ЛЖМц59-1-1885ЛС63-3885
ЛК80-3900ЛС64-2910
ЛКС65-1,5-3870ЛС74-3965
ЛКС80-3-3900ЛТО90-1 томпак оловянистый1015

Температура плавления бронзы

Температура плавления бронзы находится в диапазоне от 854 до 1135°С. Наибольшей температурой плавления обладает бронза АЖН11-6-6 — она плавится при температуре 1408 К (1135°С). Температура плавления этой бронзы даже выше, чем температура плавления меди, которая составляет 1084,6°С.

К бронзам с невысокой температурой плавления можно отнести: БрОЦ8-4, БрБ2, БрМЦС8-20, БрСН60-2,5 и подобные.

Температура плавления бронзы
Бронзаt, °СБронзаt, °С
БрА51056БрОС8-12940
БрА71040БрОСН10-2-31000
БрА101040БрОФ10-1934
БрАЖ9-41040БрОФ4-0.251060
БрАЖМЦ10-3-1,51045БрОЦ10-21015
БрАЖН10-4-41084БрОЦ4-31045
БрАЖН11-6-61135БрОЦ6-6-3967
БрАЖС7-1,5-1,51020БрОЦ8-4854
БрАМЦ9-21060БрОЦС3,5-6-5980
БрБ2864БрОЦС4-4-17920
БрБ2,5930БрОЦС4-4-2,5887
БрКМЦ3-1970БрОЦС5-5-5955
БрКН1-31050БрОЦС8-4-31015
БрКС3-41020БрОЦС3-12-51000
БрКЦ4-41000БрОЦСН3-7-5-1990
БрМГ0,31076БрС30975
БрМЦ51007БрСН60-2,5885
БрМЦС8-20885БрСУН7-2950
БрО101020БрХ0,51073
БрОС10-10925БрЦр0,4965
БрОС10-5980Кадмиевая1040
БрОС12-7930Серебряная1082
БрОС5-25899Сплав ХОТ1075

Примечание: температуру плавления и кипения других металлов можно найти в этой таблице.

Источники:

  1. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
  2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.

thermalinfo.ru

Теплопроводность серебра и алюминия. Теплопроводность металлов и сплавов



Серебро Коэффициент теплопроводности - Энциклопедия по машиностроению XXL

Для металлов значения X лежат в пределах 20...418 Вт/(м К). Наибольшее значение коэффициента теплопроводности у серебра и меди. Повышение температуры металлов приводит к снижению их коэффициента теплопроводности. У сплавов X ниже, чем у чистых металлов.  [c.163]

Но чем же объяснить такие необыкновенные качества кипящего слоя, столь широкий диапазон значений его коэффициентов теплопроводности и температуропроводности Ведь при одних и тех же условиях (температура, давление) и серебро, и кварц, и капельные жидкости,  [c.131]

Сера ромбическая Коэффициент теплопроводности 185 Сердечники статоров синхронных двигателей 489 Серебро 371  [c.727]

Изменение коэффициента теплопроводности поликристаллического серебра (чистота 99,999 /о) в магнитном поле  [c.114]

Коэффициент теплопроводности металлов и сплавов. В современной физике теплопроводность металлов рассматривается как перенос энергии преимущественно свободными электронами. При этом не исключается передача тепла при помощи колебательных движений атомов или в виде упругих звуковых волн, но эта доля тепла незначительна По сравнению с той долей тепла, которая передается электронным газом. Такое представление хорошо согласуется с уже давно установленной закономерностью, согласно которой отношение коэффициента теплопроводности к коэффициенту электропроводности металлов при заданной температуре есть величина постоянная (закон Видемана и Франца). Это положение для чистых металлов достаточно хорошо подтверждается экспериментом лучшие проводники электричества являются и лучшими проводниками тепла (серебро, медь, золото).  [c.269]

Коэффициент теплопроводности металлов лежит в пределах от 2 до 360 ккал/м час °С. Самым теплопроводным металлом является серебро (А,=360), затем красная медь (Х=340), золото (Я,==260), алюминий (А,= 180) и т. д.  [c.269]

Коэффициент теплопроводности газов, а в особенности паров сильно зависит от давления. Численное значение коэффициента теплопроводности для разных веществ меняется в очень широких пределах — от 425 вт/м град у серебра, до величин порядка 0,01 вт/м град у газов. Это объясняется тем, что механизм передачи теплоты теплопрово

pellete.ru

Теплопроводность цветных металлов, теплоемкость и плотность сплавов. Почему теплопроводность меди больше чем теплопроводность стали


ГлавнаяСталПочему теплопроводность меди больше чем теплопроводность стали

Теплопроводность меди – как влияет на свойства меди? + Видео

Высокая теплопроводность меди наряду с другими замечательными свойствами определила этому металлу значимое место в истории развития человеческой цивилизации. Изделия из меди и ее сплавов используются практически во всех сферах нашей жизни.  

1 Медь – коротко про теплопроводность

Теплопроводностью называют процесс переноса энергии частиц (электронов, атомов, молекул) более нагретых участков тела к частицам менее нагретых его участков. Такой теплообмен приводит к выравниванию температуры. Вдоль тела переносится только энергия, вещество не перемещается. Характеристикой способности проводить тепло является коэффициент теплопроводности, численно равный количеству теплоты, которая проходит через материал площадью 1 м2, толщиной 1 м, за 1 секунду при единичном градиенте температуры.

Рекомендуем ознакомиться

Коэффициент теплопроводности меди при температуре 20–100 °С составляет 394 Вт/(м*К) – выше только у серебра. Стальной прокат уступает меди по этому показателю почти в 9 раз, а железо – в 6. Различные примеси по-разному влияют на физические свойства металлов. У меди скорость передачи тепла снижается при добавлении в материал или попадании в результате технологического процесса таких веществ, как:

  • алюминий;
  • железо;
  • кислород;
  • мышьяк;
  • сурьма;
  • сера;
  • селен;
  • фосфор.

Высокая теплопроводность характеризуется быстрым распространением энергии нагрева по всему объему предмета. Эта способность обеспечила меди широкое применение в любых системах теплообмена. Ее используют при изготовлении трубок и радиаторов холодильников, кондиционеров, вакуумных установок, автомашин для отвода избыточного тепла охлаждающей жидкости. В отопительных приборах подобные изделия из меди служат для обогрева.

pellete.ru

Теплопроводность меди и железа. Справочник химика 21



Теплопроводность | Физика

Теплопроводность — это вид теплопередачи, при котором происходит непосредственная пе­редача энергии от частиц (молекул, атомов) более нагретой части тела к частицам его менее нагретой части.

Рассмотрим ряд опытов с нагревом твердого тела, жидкости и газа.

Закрепим в штативе толстую медную проволоку, а к проволоке прикрепим воском или плас­тилином несколько гвоздиков. При нагревании свободного конца проволоки в пламени спиртовки воск плавится, и гвоздики постепенно отпадают от проволоки. Причем сначала отпадают те, что находятся ближе к пламени, затем по очереди все остальные. Объясняется это следующим обра­зом. Сначала увеличивается скорость движения тех частиц металла, которые находятся ближе к пламени. Температура проволоки в этом месте повышается. При взаимодействии этих частиц с соседними скорость последних также увеличивается, в результате чего повышается температура следующей части проволоки. Затем увеличивается скорость движения следующих частиц и т. д., пока не прогреется вся проволока.

Следует помнить, что при теплопроводности само вещество не перемещается вдоль тела, пере­носится лишь энергия.

Рассмотрим теперь теплопроводность жидкостей. Возьмем пробирку с водой. Положим в нее кусочек льда и станем нагревать верхнюю часть пробирки. Вода у поверхности скоро закипит. Лед же на дне пробирки за это время почти не растает. Значит, у жидкостей теплопроводность невелика, за исключением ртути и жидких металлов.

Это объясняется тем, что в жидкостях молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга, чем в твердых телах.

Исследуем теплопроводность газов. Сухую пробирку наденем на палец и нагреем в пламени спиртовки донышко. Палец при этом долго не чувствует тепла.

Это связано с тем, что расстояние между молекулами газа еще больше, чем у жидкостей и твердых тел. Следовательно, теплопроводность газов еще меньше.

Итак, теплопроводность различных веществ различна.

Наибольшей теплопроводностью обладают металлы, особенн

pellete.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о