| Алюминий Al | -173…27…127…327…527…661…727…1127…1327 | 483…904…951…1037…1154…1177…1177…1177…1177 |
| Барий Ba | -173…27…127…327…527…729…927…1327 | 177…206…249…290…316…300…292…278 |
| Бериллий Be | -173…27…127…327…527…727…927…1127…1287…1327 | 203…1833…2179…2559…2825…3060…3281…3497…3329…3329 |
| Ванадий V | 27…127…327…527…727…927…1127…1527…1947 | 484…503…531…557…585…617…655…744…895 |
| Висмут Bi | 27…127…272…327…527…727 | 122…127…146…141…135…131 |
| Вольфрам W | -173…27…127…327…727…1127…1527…2127…2527…3127…3422 | 87…132…136…141…148…157…166…189…208…245…245 |
| Гадолиний Gd | 27…127…327…527…727…1127…1312 | 236…179…185…196…207…235…179 |
| Галлий Ga | -173…27…30…127…327…527…727 | 266…384…410…394…382…378…376 |
| Гафний Hf | 27…127…327…527…727…927…1127…1527…2127…2233 | 144…147…156…165…169…183…192…211…202…247 |
| Гольмий Ho | 27…127…327…527…727…927…1127…1327…1470…1527 | 165…169…172…176…193…218…251…292…266…266 |
| Диспрозий Dy | 27…127…327…527…727…927…1127…1327…1409…1527 | 173…172…174…188…210…230…274…296…307…307 |
| Европий Eu | 27…127…327…527…727…826…1127 | 179…184…200…217…250…251…251 |
| Железо Fe | -173…27…127…327…527…727…1127…1327…1537 | 216…450…490…572…678…990…639…670…830 |
| Золото Au | 27…127…327…527…727…927…1105…1127 | 129…131…135…140…145…155…170…166 |
| Индий In | -223…-173…27…127…157…327…527…727 | 162…203…235…250…256…245…240…237 |
| Иридий Ir | 27…127…327…527…727…927…1127…1327…2127…2450 | 130…133…138…144…153…161…168…176…206…218 |
| Иттербий Yb | 27…127…427…527…727…820…927 | 155…159…175…178…208…219…219 |
| Иттрий Y | 27…127…327…527…727…1127…1327…1522 | 298…305…321…338…355…389…406…477 |
| Кадмий Cd | 27…127…321…327…527 | 231…242…265…265…265 |
| Калий K | -173…-53…0…20…63…100…300…500…700 | 631…690…730…760…846…817…775…766…775 |
| Кальций Ca | -173…27…127…327…527…727…842…1127 | 500…647…670…758…843…991…774…774 |
| Кобальт Co | 27…127…327…527…727…1127…1327…1497…1727 | 421…451…504…551…628…800…650…688…688 |
| Лантан La | 27…127…327…527…727…920 | 195…197…200…218…238…236 |
| Литий Li | -187…20…100…300…500…800 | 2269…3390…3789…4237…4421…4572 |
| Лютеций Lu | 27…127…327…527…727…1127…1327…1650 | 153…153…156…163…173…207…229…274 |
| -173…27…127…327…527…650…727…1127 | 648…1025…1070…1157…1240…1410…1391…1330 |
pellete.ru
Температура плавления меди и удельная теплоемкость металла.
Медь и ее свойства.
Относительно невысокая температура плавления меди позволила древним людям использовать этот металл для своих нужд одним из самых первых. Железная руда попадалась им чаще, но выплавить из нее железо было труднее. Причина в том, что плавится медь при температуре 1083 °С, а железо — при 1539 °C.
Медь — не самый распространенный элемент среди полезных ископаемых, занимает она 23 место среди наиболее востребованных в промышленности элементов. Обычно добывается в виде сульфидных руд и их разновидностей: колчедана, малахитовой руды и медного блеска.
В виде самородков медь встречается крайне редко, их самые большие месторождения находятся в Чили.
В России и Казахстане встречаются медные месторождения в виде осадочных пород — медистых песчаников и сланцев.
Немного истории
Исследования историков позволяют сделать вывод, что медные орудия труда применялись на Ближнем Востоке еще в начале 4 в. до н. э. В конце этого века в Передней Азии люди начали применять первые бронзовые орудия труда. В это же время в Иране появились медные предметы, в которых содержалась примесь олова, а в бронзовых орудиях труда, найденных при раскопках на Кавказе и в Анатолии и относящихся к 3 в. до н. э., была обнаружена примесь мышьяка.
По другим данным, впервые медь начали добывать в это же время на Кипре, отсюда и ее латинское название Cuprum. Медь стала основным металлом для производства орудий труда, охоты, предметов домашней утвари.
Медь широко используется с незапамятных времен.
Наши предки чаще использовали малахитовую руду. Ее не нужно было обжигать. Руду смешивали с углями, помещали в глиняный сосуд и опускали в вырытую в земле яму. Затем смесь в сосуде поджигали. Во время горения выделялся угарный газ, который, являясь катализатором, восстанавливал руду до металла.
Физические характеристики меди
Удельная теплоемкость меди составляет 390 Дж/кг. Это означает, что для нагревания 1 кг меди на 1 °С потребуется 390 Дж энергии.
Эта величина усредненная. Теплоемкость зависит от температуры: чем больше температура, тем больше теплоемкость. При температуре плавления она составляет 514 Дж/кг*К.
Для сравнения:
- удельная теплоемкость железа — 460 Дж/кг*К;
- удельная теплоемкость стали — 500 Дж/кг*К;
- удельная теплоемкость чугуна — 540 Дж/кг*К.
Поэтому медь при прочих равных условиях нагревается быстрее, энергии требуется меньше.
Удельная теплота плавления меди — 210 кДж/кг. Эта величина означает, что для плавления 1 кг меди требуется 210 кДж энергии.
Для сравнения:
Для плавки меди требуется меньше энергии, чем для такой же массы железа.
Относительно низкие температура плавления и удельная теплоемкость позволили древним людям использовать медь намного шире, чем железо или другие металлы.
Как расплавить медь в домашних условиях
Медь имеет невысокую температуру плавления, что позволяет плавить ее в домашних условиях.
Иногда и в наше время возникает необходимость получить в домашних условиях медный расплав. Для этого можно воспользоваться несколькими способами.
- Если имеется муфельная печь, медные детали нужно положить в тигель и поместить его в печь. В процессе плавления следует наблюдать за образованием оксидной пленки. Ее нужно убирать при помощи стального крючка. Оксидная пленка, если ее не убрать, сделает расплав некачественным.
- Медные детали можно расплавить автогеном, удаляя оксидную пленку.
- Если оксидная пленка образуется интенсивно, поверхность расплава можно присыпать измельченным древесным углем.
- Самые легкоплавкие медные сплавы — некоторые виды бронзы и латунь можно плавить обычной паяльной лампой.
- Лучшего результата можно добиться, соорудив небольшой горн. Стальную решетку нужно положить на кирпичи, чтобы снизу был доступ воздуха. На решетку насыпать слой древесных углей и поджечь. На угли кладется тигель с медными деталями. Чтобы повысить температуру горения, нужно увеличить приток воздуха. Делается это с помощью электрического вентилятора или пылесоса, работающего на выдув воздуха.
Похожие статьи
ometallah.com
Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова Sn
Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова зависят от температуры и структуры этого металла. При атмосферном давлении олово имеет две кристаллические модификации: β-олово, стабильное выше температуры 19°С и низкотемпературное α-олово. Обе модификации способны длительное время существовать в метастабильном переохлажденном и, соответственно, перегретом состояниях.
Плотность олова при температуре 20°С имеет значение 7310 кг/м3. Плотность олова (или его удельный вес) намного меньше плотности свинца и немногим меньше плотности стали, однако олово намного тяжелее алюминия. При нагревании олова его плотность, как и у других металлов, снижается. Олово относится к легкоплавким металлам, и его несложно расплавить даже на обычной кухне. Плотность жидкого олова при температуре 250°С принимает значение 6980 кг/м
Удельная теплоемкость олова равна 230 Дж/(кг·град) при температуре 20°С. Температурная зависимость теплоемкости олова является типичной для простых металлов. Удельная теплоемкость олова слабо зависит от температуры и при его нагревании увеличивается. Значение теплоемкости жидкого олова имеет постоянную величину 255 Дж/(кг·град) при температурах выше 523 К. При этом объемная теплоемкость этого металла снижается из-за уменьшения его плотности. Например, при температуре 773 К удельная (объемная) теплоемкость олова в жидком состоянии равна 1,73 МДж/(м3·град).
Теплопроводность олова имеет среднее значение среди распространенных металлов. Она сравнима с теплопроводностью железа или углеродистой стали, при этом больше теплопроводности чугуна. У β-олова теплопроводность носит электронный характер, и при температуре 20°С коэффициент теплопроводности олова равен 65 Вт/(м·град), что в 6 раз меньше теплопроводности меди при этой же температуре. Повышение температуры олова приводит к снижению его теплопроводности. Например, при температуре 523К (250°С) теплопроводность жидкого олова становится равной 34,1 Вт/(м·град).
В таблице представлены также данные о температурной зависимости коэффициента температуропроводности, кинематической вязкости и числа Прандтля жидкого олова в интервале температуры 523-773 К.
Следует также отметить, что при атмосферном давлении олово плавится при температуре 505 К (или 232°С) и его теплота плавления составляет 52 кДж/кг. Температура кипения олова равна 2267°С, а теплота испарения олова имеет значение 3014 кДж/кг. Термоэдс олова в твердом состоянии отрицательна по абсолютной величине и растет с повышением температуры.
Источник:
Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.
Теплоемкость стали
Ромашкин А.Н.
Удельная теплоёмкость — это количество тепла, которое требуется затратить, чтобы нагреть 1 килограмм вещества на 1 градус по шкале Кельвина (или Цельсия).
Физическая размерность удельной теплоемкости: Дж/(кг·К) = Дж·кг-1·К-1 = м2·с-2·К-1.
В таблице приводятся в порядке возрастания значения удельной теплоемкости различных веществ, сплавов, растворов, смесей. Ссылки на источник данный приведены после таблицы.
При пользовании таблицей 1 следует учитывать приближенный характер данных. Для всех веществ удельная теплоемкость зависит от температуры и агрегатного состояния. У сложных объектов (смесей, композитных материалов, продуктов питания) удельная теплоемкость может значительно варьироваться для разных образцов.
Таблица 1. Теплоемкость чистых веществ
| Вещество | Агрегатное состояние | Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) |
| Золото | твердое | 129 |
| Свинец | твердое | 130 |
| Иридий | твердое | 134 |
| Вольфрам | твердое | 134 |
| Платина | твердое | 134 |
| Ртуть | жидкое | 139 |
| Олово | твердое | 218 |
| Серебро | твердое | 234 |
| Цинк | твердое | 380 |
| Латунь | твердое | 380 |
| Медь | твердое | 385 |
| Константан | твердое | 410 |
| Железо | твердое | 444 |
| Сталь | твердое | 460 |
| Высоколегированная сталь | твердое | 480 |
| Чугун | твердое | 500 |
| Никель | твердое | 500 |
| Алмаз | твердое | 502 |
| Флинт (стекло) | твердое | 503 |
| Кронглас (стекло) | твердое | 670 |
| Кварцевое стекло | твердое | 703 |
| Сера ромбическая | твердое | 710 |
| Кварц | твердое | 750 |
| Гранит | твердое | 770 |
| Фарфор | твердое | 800 |
| Цемент | твердое | 800 |
| Кальцит | твердое | 800 |
| Базальт | твердое | 820 |
| Песок | твердое | 835 |
| Графит | твердое | 840 |
| Кирпич | твердое | 840 |
| Оконное стекло | твердое | 840 |
| Асбест | твердое | 840 |
| Кокс (0…100 °С) | твердое | 840 |
| Известь | твердое | 840 |
| Волокно минеральное | твердое | 840 |
| Земля (сухая) | твердое | 840 |
| Мрамор | твердое | 840 |
| Соль поваренная | твердое | 880 |
| Слюда | твердое | 880 |
| Нефть | жидкое | 880 |
| Глина | твердое | 900 |
| Соль каменная | твердое | 920 |
| Асфальт | твердое | 920 |
| Кислород | газообразное | 920 |
| Алюминий | твердое | 930 |
| Трихлорэтилен | жидкое | 930 |
| Абсоцемент | твердое | 960 |
| Силикатный кирпич | твердое | 1000 |
| Полихлорвинил | твердое | 1000 |
| Хлороформ | жидкое | 1000 |
| Воздух (сухой) | газообразное | 1005 |
| Азот | газообразное | 1042 |
| Гипс | твердое | 1090 |
| Бетон | твердое | 1130 |
| Сахар-песок | 1250 | |
| Хлопок | твердое | 1300 |
| Каменный уголь | твердое | 1300 |
| Бумага (сухая) | твердое | 1340 |
| Серная кислота (100%) | жидкое | 1340 |
| Сухой лед (твердый CO2) | твердое | 1380 |
| Полистирол | твердое | 1380 |
| Полиуретан | твердое | 1380 |
| Резина (твердая) | твердое | 1420 |
| Бензол | жидкое | 1420 |
| Текстолит | твердое | 1470 |
| Солидол | твердое | 1470 |
| Целлюлоза | твердое | 1500 |
| Кожа | твердое | 1510 |
| Бакелит | твердое | 1590 |
| Шерсть | твердое | 1700 |
| Машинное масло | жидкое | 1670 |
| Пробка | твердое | 1680 |
| Толуол | твердое | 1720 |
| Винилпласт | твердое | 1760 |
| Скипидар | жидкое | 1800 |
| Бериллий | твердое | 1824 |
| Керосин бытовой | жидкое | 1880 |
| Пластмасса | твердое | 1900 |
| Соляная кислота (17%) | жидкое | 1930 |
| Земля (влажная) | твердое | 2000 |
| Вода (пар при 100 °C) | газообразное | 2020 |
| Бензин | жидкое | 2050 |
| Вода (лед при 0 °C) | твердое | 2060 |
| Сгущенное молоко | 2061 | |
| Деготь каменноугольный | жидкое | 2090 |
| Ацетон | жидкое | 2160 |
| Сало | 2175 | |
| Парафин | жидкое | 2200 |
| Древесноволокнистая плита | твердое | 2300 |
| Этиленгликоль | жидкое | 2300 |
| Этанол (спирт) | жидкое | 2390 |
| Дерево (дуб) | твердое | 2400 |
| Глицерин | жидкое | 2430 |
| Метиловый спирт | жидкое | 2470 |
| Говядина жирная | 2510 | |
| Патока | 2650 | |
| Масло сливочное | 2680 | |
| Дерево (пихта) | твердое | 2700 |
| Свинина, баранина | 2845 | |
| Печень | 3010 | |
| Азотная кислота (100%) | жидкое | 3100 |
| Яичный белок (куриный) | 3140 | |
| Сыр | 3140 | |
| Говядина постная | 3220 | |
| Мясо птицы | 3300 | |
| Картофель | 3430 | |
| Тело человека | 3470 | |
| Сметана | 3550 | |
| Литий | твердое | 3582 |
| Яблоки | 3600 | |
| Колбаса | 3600 | |
| Рыба постная | 3600 | |
| Апельсины, лимоны | 3670 | |
| Сусло пивное | жидкое | 3927 |
| Вода морская (6% соли) | жидкое | 3780 |
| Грибы | 3900 | |
| Вода морская (3% соли) | жидкое | 3930 |
| Вода морская (0,5% соли) | жидкое | 4100 |
| Вода | жидкое | 4183 |
| Нашатырный спирт | жидкое | 4730 |
| Столярный клей | жидкое | 4190 |
| Гелий | газообразное | 5190 |
| Водород | газообразное | 14300 |
Источники:
- ru.wikipedia.org — Википедия: Удельная теплоемкость;
- alhimik.ru — средняя удельная теплоемкость некоторых твердых материалов при 0…100 °С, кДж/(кг·К) по данным пособия «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» под ред. Романкова;
- school.uni-altai.ru — табличные значения наиболее распространенных жидкостей;
- school.uni-altai.ru — табличные значения наиболее распространенных твердых тел;
- dink.ru — удельная теплоемкость при 20 °С;
- mensh.ru — теплоаккумулирующая способность материалов;
- vactekh-holod.ru — удельная теплоемкость твердых веществ и некоторых жидкостей;
- xiron.ru — данные по теплоемкости пищевых продуктов;
- aircon.ru — теплоемкость всяких разных [пищевых] продуктов;
- masters.donntu.edu.ua — теплоемкость углей;
- nglib.ru — средняя удельная теплоемкость твердых тел при комнатной температуре — таблица в книге С.Д. Бескова «Технохимические расчеты» в электронной библиотеке «Нефть и газ» (требуется регистрация). Это наиболее подробный из доступных в интернете справочников.
Таблица 2. Удельная теплоемкость углеродистых сталей марок Сталь 20 и Сталь 40 при высоких температурах (Дж/(кг∙ºC)) От 50 ºC до заданной температуры
| Температура, ºC | Сталь 20 | Сталь 40 |
| 100 | 486 | 486 |
| 150 | 494 | 494 |
| 200 | 499 | 503 |
| 250 | 507 | 511 |
| 300 | 515 | 520 |
| 350 | 524 | 528 |
| 400 | 532 | 541 |
| 450 | 545 | 549 |
| 500 | 557 | 561 |
| 550 | 570 | 574 |
| 600 | 582 | 591 |
| 650 | 595 | 608 |
| 700 | 608 | 629 |
| 750 | 679 | 670 |
| 800 | 675 | 704 |
| 850 | 662 | 704 |
| 900 | 658 | 704 |
| 950 | 654 | 700 |
| 1000 | 654 | 696 |
| 1050 | 654 | 691 |
| 1100 | 649 | 691 |
| 1150 | 649 | 691 |
| 1200 | 649 | 687 |
| 1250 | 654 | 687 |
| 1300 | 654 | 687 |
Источник:
Теплофизические свойства веществ, Справочник. Под ред. Н.Б.Варгафтика. Ленинград: Государственное энергетическое издательство. 1956 — 367 с.
steelcast.ru
| Золото | 129 |
| Свинец | 130 |
| Иридий | 134 |
| Вольфрам | 134 |
| Платина | 134 |
| Ртуть | 139 |
| Олово | 218 |
| Серебро | 234 |
| Цинк | 380 |
| Латунь | 380 |
| Медь | 385 |
| Константан | 410 |
| Железо | 444 |
| Сталь | 460 |
| Высоколегированная сталь | 480 |
| Чугун | 500 |
| Никель | 500 |
| Алмаз | 502 |
| Флинт (стекло) | 503 |
| Кронглас (стекло) | 670 |
| Кварцевое стекло | 703 |
| Сера ромбическая | 710 |
| Кварц | 750 |
| Гранит | 770 |
| Фарфор | 800 |
| Цемент | 800 |
| Кальцит | 800 |
| Базальт | 820 |
| Песок | 835 |
| Графит | 840 |
| Кирпич | 840 |
| Оконное стекло | 840 |
| Асбест | 840 |
| Кокс (0…100 °С) | 840 |
| Известь | 840 |
| Волокно минеральное | 840 |
| Земля (сухая) | 840 |
| Мрамор | 840 |
| Соль поваренная | 880 |
| Слюда | 880 |
| Нефть | 880 |
| Глина | 900 |
| Соль каменная | 920 |
| Асфальт | 920 |
| Кислород | 920 |
| Алюминий | 930 |
| Трихлорэтилен | 930 |
| Абсоцемент | 960 |
| Силикатный кирпич | 1000 |
| Полихлорвинил | 1000 |
| Хлороформ | 1000 |
| Воздух (сухой) | 1005 |
| Азот | 1042 |
| Гипс | 1090 |
| Бетон | 1130 |
| Сахар-песок | 1250 |
| Хлопок | 1300 |
| Каменный уголь | 1300 |
| Бумага (сухая) | 1340 |
| Серная кислота (100%) | 1340 |
| Сухой лед (твердый CO2) | 1380 |
| Полистирол | 1380 |
| Полиуретан | 1380 |
| Резина (твердая) | 1420 |
| Бензол | 1420 |
| Текстолит | 1470 |
| Солидол | 1470 |
| Целлюлоза | 1500 |
| Кожа | 1510 |
| Бакелит | 1590 |
| Шерсть | 1700 |
| Машинное масло | 1670 |
| Пробка | 1680 |
| Толуол | 1720 |
| Винилпласт | 1760 |
| Скипидар | 1800 |
| Бериллий | 1824 |
| Керосин бытовой | 1880 |
| Пластмасса | 1900 |
| Соляная кислота (17%) | 1930 |
| Земля (влажная) | 2000 |
| Вода (пар при 100 °C) | 2020 |
| Бензин | 2050 |
| Вода (лед при 0 °C) | 2060 |
| Сгущенное молоко | 2061 |
| Деготь каменноугольный | 2090 |
| Ацетон | 2160 |
| Сало | 2175 |
| Парафин | 2200 |
| Древесноволокнистая плита | 2300 |
| Этиленгликоль | 2300 |
| Этанол (спирт) | 2390 |
| Дерево (дуб) | 2400 |
| Глицерин | 2430 |
| Метиловый спирт | 2470 |
| Говядина жирная | 2510 |
| Патока | 2650 |
| Масло сливочное | 2680 |
| Дерево (пихта) | 2700 |
| Свинина, баранина | 2845 |
| Печень | 3010 |
| Азотная кислота (100%) | 3100 |
| Яичный белок (куриный) | 3140 |
| Сыр | 3140 |
| Говядина постная | 3220 |
| Мясо птицы | 3300 |
| Картофель | 3430 |
| Тело человека | 3470 |
| Сметана | 3550 |
| Литий | 3582 |
| Яблоки | 3600 |
| Колбаса | 3600 |
| Рыба постная | 3600 |
| Апельсины, лимоны | 3670 |
| Сусло пивное | 3927 |
| Вода морская (6% соли) | 3780 |
| Грибы | 3900 |
| Вода морская (3% соли) | 3930 |
| Вода морская (0,5% соли) | 4100 |
| Вода | 4183 |
| Нашатырный спирт | 4730 |
| Столярный клей | 4190 |
| Гелий | 5190 |
| Водород | 14300 |
energy.clcnet.ru
Теплопроводность сплавов алюминия — технические характеристики.
Теплопроводность алюминия — это технический параметр, характеризующий свойства металла и сплавы на его основе. Значение этого показателя учитывается при формировании составов для изготовления литейных, деформируемых изделий, промышленного производства деталей и установок.
Характеристики теплопроводности учитываются при использовании его в производстве.
Характеристика теплопроводности материалов
Понятие теплопроводности материалов характеризуется способностью переносить тепловую энергию в пределах определенного объекта от нагретых частей к холодным. Процесс осуществляется атомами, молекулами, электронами и происходит в любых телах с неравномерным распределением температуры.
С позиций кинетической физики этот процесс происходит в результате взаимодействия частиц молекул более нагретых участков в пределах образца с другими элементами, отличающимися низшей температурой. Механизм и скорость переноса теплоты зависит от агрегатного состояния вещества.
Категория теплопроводности предусматривает определение скорости нагревания образца материала и перемещение температурной волны в определенном направлении. Показатель зависит от физических параметров:
- плотности;
- температуры фазового перехода в жидкое состояние
- скорости распространения звука (для диэлектриков).
Коэффициент теплопроводности равен количеству теплоты, которая проходит через единицу площади однородного материала за единицу времени при разнице температуры.
Физические свойства алюминия
Химический элемент алюминий имеет кубическую кристаллическую структуру. Его удельный вес при 20 °C составляет 2,7 г/см³, температура плавления — +657…+660,2 °C, скрытая теплота плавления — 94,6 °C.
Алюминий высокой чистоты кипит при +1800…+2060 °C. При нагревании увеличивается показатель удельной теплоемкости металла, проводимость тепла и коэффициент линейного расширения.
Электропроводность алюминия возрастает с понижением температуры: при 189 °C составляет 156 ед., а при 400 °C — 12,5.
Среди химических элементов алюминий отличается высокой активностью. Он легко реагирует с кислородом, образуя плотную окисную пленку, предохраняющую металл от дальнейшего влияния среды.
Свойства сплавов определяются входящими в его состав элементами.
По мере повышения температуры в металле растворяется водород, повышающий пористость материала. Примеси щелочных химических элементов (калия, натрия, кальция), кремния, магния способствуют резкому увеличению пористости алюминия.
Добавки меди, ниобия, никеля, марганца, железа, хрома, ванадия, циркония создают однородную структуру при остывании расплавленного материала. Влияние лигатурных добавок других компонентов на физические свойства металла и его сплавы учитывается в технологии литья изделий.
Наличие дополнительных материалов изменяет показатель проводимости тепла состава и температуру плавления. Например, при обычных условиях формирования алюминиевых сплавов сера и ее соединения уходят в шлак, не оказывая вредного влияния на свойства состава.
Такое же воздействие имеют фосфор, углерод, азот. Они не изменяют механические свойства сплава. Для производства литейных изделий из-за пониженной прочности чистый алюминий применяется редко.
Коррозионная стойкость металла тем выше, чем ниже в нем содержание примесей железа и кремния. Но их наличие несколько повышает прочность материала, снижая при этом пластичность и электропроводность.
Технические характеристики некоторых сплавов на основе алюминия
По технологическим особенностям сплавы подразделяются на основные группы:
- литейные — обладают повышенными литейными технологическими свойствами;
- деформируемые — легко поддаются обработке под давлением.
Например, создание алюминиевой конструкции, используемой в строительстве, требует особого вида сплава с повышенной прочностью, выдерживающего давление и нагрузку.
В зависимости от назначения составов на основе алюминия при их формировании руководствуются нормами и правилами, учитывающими:
- проводимость тепла материалом;
- точку перехода из расплава в твердое состояние;
- наличие лигатурных компонентов, влияющих на технические параметры состава и повышающих прочность.
Соотношение основного компонента к добавкам влияет на показатель проводимости тепла сплава, учитывающегося при изготовлении радиаторов и других видов изделий, предназначенных для монтажа тепловых коммуникаций.
Сводные данные о проводимости тепла алюминиевых сплавов собраны в специальных справочниках. В них приводятся значения распространенных сплавов металла с кремнием, магнием, медью, цинком, дюралюминия. Имеются характеристики литейных сплавов при различных температурах с указанием теплофизических свойств состава. Основными считаются показатели:
- плотности;
- коэффициента теплопроводности;
- коэффициента линейного теплового расширения;
- температуры изменения прочности;
- коррозионной устойчивости на воздухе;
- удельного электрического сопротивления.
Анализ данных свидетельствует о зависимости коэффициента теплопроводности от роста температуры и состава материала. Низкая теплопроводность свойственна в основном литейным составам на основе алюминия с маркировками АК4, АЛ1, АЛ8.
Наиболее высокой плотностью обладают составы основного компонента с кремнием, цинком. Из легких материалов наиболее плотным является состав, содержащий магний. Содержание меди в материале повышает его прочность и устойчивость к коррозии.
Самые плотные сплавы с цинком и магнием
Чем выше содержание в составе на основе алюминия, тем больше его теплопроводность, которая увеличивается при нагревании материала. Наличие лития в составе сплава приводит к уменьшению значения коэффициента теплопроводности.
Удельная теплоемкость сплава с содержанием магния и кремния увеличивается при нагревании. Среди алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mn наиболее теплопроводным является деформируемый состав Д20.
Он содержит в незначительных количествах (0,05–7%) примеси железа, кремния, марганца, титана, циркония, магния, цинка и 91–93,5% алюминия и предназначен для изготовления сварных изделий, работающих при комнатных или кратковременно повышенных температурах.
Похожие статьи
ometallah.com
Количество теплоты. Единицы количества теплоты. Удельная теплоемкость. Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении.
730. Почему для охлаждения некоторых механизмов применяют воду?
Вода обладает большой удельной теплоемкостью, что способствует хорошему отводу тепла от механизма.
731. В каком случае нужно затратить больше энергии: для нагревания на 1 °С одного литра воды или для нагревания на 1 °С ста граммов воды?
Для нагрева литра воды, так как чем больше масса, тем больше нужно затратить энергии.
732. Мельхиоровую и серебряную вилки одинаковой массы опустили в горячую воду. Одинаковое ли количество теплоты они получат воды?
Мельхиоровая вилка получит больше теплоты, потому что удельная теплоемкость мельхиора больше, чем серебра.
733. По куску свинца и по куску чугуна одинаковой массы три раза ударили кувалдой. Какой кусок сильнее нагрелся?
Свинец нагреется сильнее, потому что его удельная теплоемкость меньше, чем чугуна, и для нагрева свинца нужно меньше энергии.
734. В одной колбе находится вода, в другой – керосин той же массы и температуры. В каждую колбу бросили по одинаково нагретому железному кубику. Что нагреется до более высокой температуры – вода или керосин?
Керосин.
735. Почему в городах на берегу моря колебания температуры зимой и летом менее резки, чем в городах, расположенных в глубине материка?
Вода нагревается и остывает медленнее, чем воздух. Зимой она остывает и двигает теплые массы воздуха на сушу, делая климат на берегу более теплым.
736. Удельная теплоемкость алюминия равна 920 Дж/кг • °С. Что это означает?
Это означает, что для нагрева 1 кг алюминия на 1 °С необходимо затратить 920 Дж.
737. Алюминиевый и медный бруски одинаковой массы 1 кг охлаждают на 1 °С. На сколько изменится внутренняя энергия каждого бруска? У какого бруска она изменится больше и на сколько?
738. Какое количество теплоты необходимо для нагрева килограммовой железной заготовки на 45 °С?
739. Какое количество теплоты требуется, чтобы нагреть 0,25 кг воды с 30 °С до 50 °С?
740. Как изменится внутренняя энергия двух литров воды при нагревании на 5 °С?
741. Какое количество теплоты необходимо для нагрева 5 г воды от 20 °С до 30 °С?
742. Какое количество теплоты необходимо для нагревания алюминиевого шарика массой 0,03 кг на 72 °С?
743. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагрева 15 кг меди на 80 °С.
744. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагрева 5 кг меди от 10 °С до 200 °С.
745. Какое количество теплоты требуется для нагрева 0,2 кг воды от 15 °С до 20 °С?
746. Вода массой 0,3 кг остыла на 20 °С. На сколько уменьшилась внутренняя энергия воды?
747. Какое количество теплоты нужно, чтобы 0,4 кг воды при температуре 20 °С нагреть до температуры 30 °С?
748. Какое количество теплоты затрачено на нагрев 2,5 кг воды на 20 °С?
749. Какое количество теплоты выделилось при остывании 250 г воды от 90 °С до 40 °С?
750. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы 0,015 л воды нагреть на 1 °С?
751. Рассчитайте количество теплоты, необходимое, чтобы нагреть пруд объемом 300 м3 на 10 °С?
752. Какое количество теплоты нужно сообщить 1 кг воды, чтобы повысить ее температуру от 30 °С до 40 °С?
753. Вода объемом 10 л остыла от температуры 100 °С до температуры 40 °С. Какое количество теплоты выделилось при этом?
754. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагрева 1 м3 песка на 60 °С.
755. Объем воздуха 60 м3, удельная теплоемкость 1000 Дж/кг • °С, плотность воздуха 1,29 кг/м3. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть его на 22 °С?
756. Воду нагрели на 10 °С, затратив 4,20 • 103 Дж теплоты. Определите количество воды.
757. Воде массой 0,5 кг сообщили 20,95 кДж теплоты. Какой стала температура воды, если первоначальная температура воды была 20 °С?
758. В медную кастрюлю массой 2,5 кг налито 8 кг воды при 10 °С. Какое количество теплоты необходимо, чтобы воду в кастрюле нагреть до кипения?
759. Литр воды при температуре 15 °С налит в медный ковшик массой 300 г. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть воду в ковшике на 85 °С?
760. Кусок нагретого гранита массой 3 кг помещают в воду. Гранит передает воде 12,6 кДж теплоты, охлаждаясь на 10 °С. Какова удельная теплоемкость камня?
761. К 5 кг воды при 12 °С долили горячую воду при 50 °С, получив смесь температурой 30 °С. Сколько воды долили?
762. В 3 л воды при 60 °С долили воду при 20 °С, получив воду при 40 °С. Сколько воды долили?
763. Какова будет температура смеси, если смешать 600 г воды при 80 °С с 200 г воды при 20 °С?
764. Литр воды при 90 °С влили в воду при 10 °С, причем температура воды стала 60 °С. Сколько было холодной воды?
765. Определите, сколько надо налить в сосуд горячей воды, нагретой до 60 °С, если в сосуде уже находится 20 л холодной воды при температуре 15 °С; температура смеси должна быть 40 °С.
766. Определите, какое количество теплоты требуется для нагревания 425 г воды на 20 °С.
767. На сколько градусов нагреются 5 кг воды, если вода получит 167,2 кДж?
768. Сколько потребуется тепла, чтобы m граммов воды при температуре t1, нагреть до температуры t2?
769. В калориметр налито 2 кг воды при температуре 15 °С. До какой температуры нагреется вода калориметра, если в нее опустить латунную гирю в 500 г, нагретую до 100 °С? Удельная теплоемкость латуни 0,37 кДж/(кг • °С).
770. Имеются одинакового объема куски меди, олова и алюминия. Какой из этих кусков обладает наибольшей и какой наименьшей теплоемкостью?
771. В калориметр было налито 450 г воды, температура которой 20 °С. Когда в эту воду погрузили 200 г железных опилок, нагретых до 100 °С, температура воды стала 24 °С. Определите удельную теплоемкость опилок.
772. Медный калориметр весом 100 г вмещает 738 г воды, температура которой 15 °С. В этот калориметр опустили 200 г меди при температуре 100 °С, после чего температура калориметра поднялась до 17 °С. Какова удельная теплоемкость меди?
773. Стальной шарик массой 10 г вынут из печи и опущен в воду с температурой 10 °С. Температура воды поднялась до 25 °С. Какова была температура шарика в печи, если масса воды 50 г? Удельная теплоемкость стали 0,5 кДж/(кг • °С).
774. В железный котел массой 1,5 кг налито 5 кг воды. Сколько надо тепла, чтобы в этом котле нагреть воду от 15 °С до 100 °С?
775. Медь массой 0,5 кг опущена в 500 г воды, где остывает от 80 °C до 17 °C. Вычислите, на сколько градусов нагреется вода.
776. Воду массой 0,95 г при температуре 80 °С смешали с водой массой 0,15 г при температуре 15 °С. Определите температуру смеси.
777. В воду массой 150 г с температурой 35 °С влили 50 г воды при 19 °C. Какова температура смеси?
778. Воду массой 5 кг при 90 °С влили в чугунный котелок массой 2 кг при температуре 10 °С. Какова стала температура воды?
779. Стальной резец массой 2 кг был нагрет до температуры 800 °С и затем опущен в сосуд, содержащий 15 л воды при температуре 10 °С. До какой температуры нагреется вода в сосуде?
(Указание. Для решения данной задачи необходимо составить уравнение, в котором за неизвестное принять искомую температуру воды в сосуде после опускания резца.)
780. Какой температуры получится вода, если смешать 0,02 кг воды при 15 °С, 0,03 кг воды при 25 °С и 0,01 кг воды при 60 °С?
781. Для отопления хорошо вентилируемого класса требуется количество теплоты 4,19 МДж в час. Вода поступает в радиаторы отопления при 80 °С, а выходит из них при 72 °С. Сколько воды нужно подавать каждый час в радиаторы?
782. Свинец массой 0,1 кг при температуре 100 °С погрузили в алюминиевый калориметр массой 0,04 кг, содержащий 0,24 кг воды при температуре 15 °С. После чего в калориметре установилась температура 16 °С. Какова удельная теплоемкость свинца?
kupuk.net