Conductibilitatea termică a cuprului. Proprietate minunată

În istoria civilizației umane, rolul cupruluieste imposibil să exagerez. A fost cu ea că un om a început să stăpânească metalurgia, a învățat să creeze unelte, vase, ornamente, bani. Și toate datorită proprietăților unice ale acestui metal, care se manifestă în aliaj cu alte substanțe. Acel moale, apoi puternic, apoi refractar, se topește fără efort. Are multe caracteristici excelente, iar una dintre ele este conductivitatea termică a cuprului.

Dacă vorbim despre această caracteristică, atunci avem nevoiepentru a clarifica ceea ce este în joc. Conductivitatea termică se referă la capacitatea unei substanțe de a transfera căldura dintr-o zonă încălzită la una rece. Astfel, conductivitatea termică a cuprului este una dintre cele mai ridicate dintre metale. Cum puteți evalua o astfel de proprietate atât de bună sau de rea?

Dacă întrebați bucătari și bucătari, ei vor spune:la fel de bine, astfel încât vasele de cupru transferă cel mai bine căldura de la foc la produsul de gătit și distribuite uniform pe suprafață, contactând flacăra.

Desigur, alte metale, și nu doar metalele,transmiterea căldurii, sau, în mod alternativ, posedă suficientă conductivitate, dar cuprul, această capacitate este una dintre cele mai bune așa-numitul coeficient de conductivitate termică de cupru este cel mai ridicat de mai sus doar de argint.

Capacitatea marcată este largăposibilitatea utilizării metalelor într-o varietate de domenii. În orice sistem de schimb de căldură, cuprul este primul candidat pentru utilizare. De exemplu, în aparatele electrice de încălzire sau într-un radiator auto, în cazul în care agentul de răcire încălzit dă surplus de căldură.

Acum puteți încerca să înțelegeți ce a cauzatefectul transferului de căldură. Lucrurile care se întâmplă sunt explicate destul de simplu. Există o distribuție uniformă a energiei peste volumul materialului. Puteți face o analogie cu gazul volatil. Odată ajuns într-o navă închisă, acest gaz ocupă tot spațiul disponibil. Deci, aici, dacă metalul este încălzit într-o anumită zonă, atunci energia este distribuită uniform pe tot materialul.

Acest fenomen poate explica conductivitatea termicăcupru. Fără a intra în fizica cuantică, putem spune că, din cauza intrării externe a energiei (încălzire), unii dintre atomi primesc energie suplimentară și apoi îl transferă către alți atomi. Energia (încălzirea) se extinde pe întregul volum al obiectului, determinând încălzirea sa generală. Acest lucru se întâmplă cu orice substanță.

Singura diferență este că cuprul, conductivitatea termicăcare este foarte mare, transmite caldura bine, iar alte substanțe fac același lucru mult mai rău. Dar, în multe cazuri, aceasta poate fi o proprietate necesară. Proprietatea substanțelor este insuficient efectuarea izolației pe bază de căldură, din cauza transferului de căldură rău nu se produce pierderile. Izolarea termică în locuințe vă permite să vă mențineți condițiile confortabile de viață în cele mai dure înghețuri.

Schimbul de energie, sau, ca în cazul nostru, transferulcăldura, poate fi efectuată între diferite materiale, dacă acestea sunt în contact fizic. Asta se întâmplă atunci când punem fierbătorul în foc. Se încălzește și apoi se încălzește apa din vase. Datorită proprietăților materialului, are loc transferul de căldură. Transferul de căldură depinde de mulți factori, inclusiv de proprietățile materialului însuși, cum ar fi puritatea sa. Deci, dacă conductivitatea termică a cuprului este mai bună decât cea a altor metale, atunci aliajele sale, bronzul și alamă au o conductivitate termică mult mai rea.

Vorbind despre aceste proprietăți, trebuie menționat faptul căconductivitatea termică depinde de temperatură. Chiar și cuprul cel mai pur, cu un conținut de 99,8%, deoarece temperatura crește picăturile de conductivitate termică și alte metale, cum ar fi alama mangan, odată cu creșterea temperaturii crește coeficient.

În descrierea de mai sus, o explicație a acestui lucruconcepte precum conductivitatea căldurii, esența fizică a fenomenului este explicată, pe exemplul cuprului și al altor substanțe, sunt examinate anumite opțiuni pentru aplicarea acestor proprietăți în viața de zi cu zi.