Substanțe diferite reacționează diferit la căldură. Acest lucru depinde de caracteristicile interne, compoziția chimică, punctul de topire, masa etc. Pentru a utiliza acest sau acel element, este necesar să se ia în considerare capacitatea termică — cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura obiectului cu 1 ° C, măsurată în kJ. Cu cât este mai mare valoarea unui element, cu atât mai multă energie trebuie să cheltuiască pentru a-și crește temperatura.
În același timp, capacitatea calorică este legată de capacitatea unei substanțe de a stoca căldură și de viteza cu care va fi încălzită sau răcită. În ceea ce privește metalul cu cea mai mare intensitate termică, litiul este liderul (3390 J/(kg-grad) la 20°C). Dintre substanțele lichide, apa are cea mai mare valoare (4183 J/(kg-grad). Prin urmare, nu este surprinzător faptul că este frecvent utilizată ca agent de răcire pentru echipamente, deoarece poate absorbi cantități mari de căldură.
Căldura metalelor lichide
Atunci când se vorbește despre metale lichide, mulți oameni presupun că acestea sunt cumva asociate cu temperaturi ridicate. Dar acesta nu este întotdeauna cazul. Excepția de la acest lucru este mercurul. Utilizarea metalelor lichide poate reduce semnificativ rezistența termică generală, de exemplu, în lipire. Proprietățile lor sunt, de asemenea, de mare importanță în diverse procese industriale.
Temperatura metalului lichid crește pe măsură ce temperatura acestuia crește (cu excepția sodiului și a potasiului, a căror conductivitate termică are o relație inversă). Sodiul este cel care conduce cea mai multă căldură — 86 W/(m-grad). Dintre toate metalele și aliajele lichide, compușii alcalini (litiu, potasiu și sodiu) au cele mai mari valori. Însă majoritatea acestora sunt foarte reactive și multe lichide și metale nu pot fi lucrate din cauza toxicității lor. Deși există elemente a căror capacitate termică specifică nu depinde de temperaturi și este o valoare constantă. Printre acestea se numără
- plumbul (35,1 W/(m-grad));
- staniu (65,26 W/(m-K));
- bismut (7,87 W/(m-K)).
Conductivitatea termică a metalului lichid este importantă pentru alegerea materialului de bază în fabricarea diferitelor sisteme mari, unelte, piese în metalurgie, industria grea, inginerie mecanică, construcții navale etc. Parametrul conductivității termice este, de asemenea, luat în considerare la alegerea materialelor pentru structuri de închidere, plăci. În plus, parametrul conductivității termice este luat în considerare la alegerea materialelor pentru structuri de închidere, plăci.
Cum se calculează temperatura metalului?
Calcularea temperaturii de topire este considerată un parametru destul de important care trebuie neapărat luat în considerare atunci când se utilizează elemente. Se face pe baza modelului cluster-vacuum al structurii metalelor și aliajelor lichide. Pe site-uri speciale pe Internet, puteți găsi cu ușurință toate formulele disponibile care ajută la determinarea valorii capacității termice a plumbului lichid sau a oricărui metal solid.
Anterior, formula Lindemann a fost utilizată pentru a efectua astfel de calcule. Dar au existat inexactități în rezultatele finale, astfel încât nu a fost foarte populară în rândul lucrătorilor din turnătorii. Mai târziu, a fost propusă o nouă formulă, care are următoarea formă: Tp =DNpl/1,5N0k, care este acum foarte solicitată.
Legea Wiedemann-Franz este utilizată pentru a determina conductivitatea termică prin încălzirea cu impulsuri ohmice. Aceasta descrie relația dintre conductivitatea electrică și componenta electrică a conductivității termice a unui metal. Ea exprimă cantitativ ideea că metalele care sunt buni conductori electrici sunt și buni conductori de căldură. Folosind o formulă specială, capacitatea termică a staniului lichid poate fi calculată cu ușurință. Aceasta arată după cum urmează: K/d=LT.
