Что нагреется быстрее медь или алюминий: Какое из тел нагреется быстрее от температуры 20’C до температуры 100’С: сталь массой 100 г или
Содержание
Удельная теплоемкость вещества — формулы, определение, обозначение
Покажем, как применять знание физики в жизни
Начать учиться
Возьмите в руки металлическое украшение с любым камнем. Камушек будет греться достаточно долго, в то время, как металл у этого же украшения нагреется значительно быстрее. У этих материалов разная теплоемкость — давайте разбираться, что это значит.
Нагревание и охлаждение
Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.
Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.
Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты.
При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.
Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.
Виу-виу-виу! Внимание!
Обнаружено новое непонятное слово — теплопередача.
Минуточку, давайте закончим с количеством теплоты.
В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:
Нагревание Q = cm(tконечная — tначальная) Охлаждение Q = cm(tначальная — tконечная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.
А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.
Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова
Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков
Виды теплопередачи
Теплопередача — процесс передачи теплоты (обмена энергией).
Здесь все совсем несложно, видов всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.
Теплопроводность
Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.
Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.
Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.
Конвекция
Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.
Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.
Излучение
Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке.
А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.
Если мы греемся у камина, то получаем тепло конвекцией или излучением?🤔
Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.
Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета
Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:
Нагревание Q = cm(tконечная — tначальная) Охлаждение Q = cm(tначальная — tконечная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость.
По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.
С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:
Удельная теплоемкость вещества c= Q/m(tконечная — tначальная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:
Удельная теплоемкость вещества c= C/m c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] C — теплоемкость вещества [Дж/˚C] m — масса [кг] |
Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же.
Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:
Количество теплоты, необходимое для нагревания тела Q = C(tконечная — tначальная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!
Таблица удельных теплоемкостей
Удельная теплоемкость — табличная величина.
Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.
Газы | C, Дж/(кг·К) |
Азот N2 | 1051 |
Аммиак Nh4 | 2244 |
Аргон Ar | 523 |
Ацетилен C2h3 | 1683 |
Водород h3 | 14270 |
Воздух | 1005 |
Гелий He | 5296 |
Кислород O2 | 913 |
Криптон Kr | 251 |
Ксенон Xe | 159 |
Метан Ch5 | 2483 |
Неон Ne | 1038 |
Оксид азота N2O | 913 |
Оксид азота NO | 976 |
Оксид серы SO2 | 625 |
Оксид углерода CO | 1043 |
Пропан C3H8 | 1863 |
Сероводород h3S | 1026 |
Углекислый газ CO2 | 837 |
Хлор Cl | 520 |
Этан C2H6 | 1729 |
Этилен C2h5 | 1528 |
Металлы и сплавы | C, Дж/(кг·К) |
Алюминий Al | 897 |
Бронза алюминиевая | 420 |
Бронза оловянистая | 380 |
Вольфрам W | 134 |
Дюралюминий | 880 |
Железо Fe | 452 |
Золото Au | 129 |
Константан | 410 |
Латунь | 378 |
Манганин | 420 |
Медь Cu | 383 |
Никель Ni | 443 |
Нихром | 460 |
Олово Sn | 228 |
Платина Pt | 133 |
Ртуть Hg | 139 |
Свинец Pb | 128 |
Серебро Ag | 235 |
Сталь стержневая арматурная | 482 |
Сталь углеродистая | 468 |
Сталь хромистая | 460 |
Титан Ti | 520 |
Уран U | 116 |
Цинк Zn | 385 |
Чугун белый | 540 |
Чугун серый | 470 |
Жидкости | Cp, Дж/(кг·К) |
Азотная кислота (100%-ная) Nh4 | 1720 |
Бензин | 2090 |
Вода | 4182 |
Вода морская | 3936 |
Водный раствор хлорида натрия (25%-ный) | 3300 |
Глицерин | 2430 |
Керосин | 2085…2220 |
Масло подсолнечное рафинированное | 1775 |
Молоко | 3906 |
Нефть | 2100 |
Парафин жидкий (при 50С) | 3000 |
Серная кислота (100%-ная) h3SO4 | 1380 |
Скипидар | 1800 |
Спирт метиловый (метанол) | 2470 |
Спирт этиловый (этанол) | 2470 |
Топливо дизельное (солярка) | 2010 |
Задача
Какое твердое вещество массой 2 кг можно нагреть на 10 ˚C, сообщив ему количество теплоты, равное 7560 Дж?
Решение:
Используем формулу для нахождения удельной теплоемкости вещества:
c= Q/m(tконечная — tначальная)
Подставим значения из условия задачи:
c= 7560/2*10 = 7560/20 = 378 Дж/кг*˚C
Смотрим в таблицу удельных теплоемкостей для металлов и находим нужное значение.
Металлы и сплавы | C, Дж/(кг·К) |
Алюминий Al | 897 |
Бронза алюминиевая | 420 |
Бронза оловянистая | 380 |
Вольфрам W | 134 |
Дюралюминий | 880 |
Железо Fe | 452 |
Золото Au | 129 |
Константан | 410 |
Латунь | 378 |
Манганин | 420 |
Медь Cu | 383 |
Никель Ni | 443 |
Нихром | 460 |
Олово Sn | 228 |
Платина Pt | 133 |
Ртуть Hg | 139 |
Свинец Pb | 128 |
Серебро Ag | 235 |
Сталь стержневая арматурная | 482 |
Сталь углеродистая | 468 |
Сталь хромистая | 460 |
Титан Ti | 520 |
Уран U | 116 |
Цинк Zn | 385 |
Чугун белый | 540 |
Чугун серый | 470 |
Ответ: латунь
Карина Хачатурян
К предыдущей статье
Сила тока
К следующей статье
Испарение
Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке
На вводном уроке с методистом
Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению
Расскажем, как проходят занятия
Подберём курс
Соединение медь + алюминий — в чем проблема?
Нередко даже в случае протягивания новой проводки приходится соединять медные провода с алюминиевыми.
Да хотя бы на вводе в дом, ведь подающий провод ЛЭП из алюминия, а значит, подсоединять к нему следует также алюминиевый провод или медный, но с оговорками. Соединять два этих металла напрямую нельзя, и вот почему это происходит. Медь и алюминий – металлы разной активности, у них разная сопротивляемость, различны и прочие их физические свойства. По меди ток движется с наименьшим сопротивлением, а значит, пропускная способность у медных проводов выше. Не только поэтому, но в случае прямой скрутки медных и алюминиевых проводов возникают проблемы.
Для начала разберемся с пропускной способностью. Представьте себе, что вы пускаете по трубе произвольного диаметра воду. Давайте постепенно начнем наращивать давление воды. Рано или поздно наступит момент, когда пропускной способности трубы не хватит, давление в ней начнет нарастать, и она лопнет. Почти это же происходит и в проводе. Повышенное сопротивление в алюминии заставит его греться, если он будет скручен с медным проводом того же сечения.
Но самое главное происходит именно в месте скрутки.
Химические особенности металлов
Вступая в реакцию с кислородом воздуха и влагой, металлы, как известно, начинают окисляться. Скорость окисления и свойства оксидной пленки у них различны. В случае с медью процесс этот протекает достаточно медленно, а оксидная пленка обладает хорошей проводимостью тока. А вот на алюминии оксидная пленка появляется в разы быстрее, причем она очень плохо проводит ток. В результате на скрутке создается зона повышенного или активного переходного сопротивления, почти, как в спирали вашего домашнего электрического чайника или утюга. Происходит усиленный нагрев. Но это еще не все.
Некоторые физические свойства металлов
Также всем хорошо известно о линейных расширениях металлов. У меди и алюминия они различны. Дали нагрузку – скрутка нагрелась, провода расширились неравномерно, сняли нагрузку – произошло сужение, скрутка ослабла. Очень быстро плотность скрутки утрачивается – начинает искрить! Это самый опасный момент, когда высокие температуры в совокупности с искрением становятся причиной пожара.
Как избежать проблем?
Несколько простых правил:
- Обращайтесь к профессионалам, заказывая услуги электромонтажа – они точно все сделают правильно, даже если нужно будет соединять медные и алюминиевые провода
- Используйте переходные металлы или специальные соединители – обычный металлический болт, три шайбы и гайка – вот вам и примитивный способ соединения через металл. Но на рынке электрооборудования масса различных соединителей на клеммах, которые специально для этого предназначены, есть и переходные пластины
- Лужение – если под рукой только паяльник и припой – вперед, лудите медный провод (с алюминиевым проводом это не выйдет, да уже и не нужно будет)
- Смазки – дополнительно применяйте специальные смазки, которые не дают металлам окисляться
- Правильно рассчитывайте нагрузки – в любом случае жила алюминиевого провода должна быть большего сечения, чем медного. В противном случае алюминиевый участок будет греться
Приобрести все специальные соединители и смазки можно в магазинах электрооборудования, а у специалистов они и так имеются всегда.
И последний совет – не стоит экономить. Пусть лучше вся проводка будет из медных проводов, хоть это и обойдется дороже. Но зато сделаете один раз и забудете о проблемах. Тем более, что компании, оказывающие услуги электромонтажа, предлагают материалы по максимально выгодным ценам, которых вы не увидите в магазинах.
В этом 20-минутном задании учащиеся исследуют, какой металл будет Ниже приведены вопросы, ваши ответы и критерии оценки для каждого из вопросов в этом задании. Используйте навигацию слева, чтобы вернуться к просмотру сайта или выполнить другую задачу. Слева приведен график, показывающий результаты, когда 250-граммовый блок меди при температуре 60,0 градусов Цельсия был помещен в 250 г воды при температуре 20,0 градусов Цельсия. Судя по данным, что случилось с температурой материалов? Выбрать все, что подходит. А. Температура воды повысилась. Б. Температура воды понизилась. C. Температура меди увеличилась. D. Температура меди уменьшилась. Ваш ответ: Объясните, почему произошли эти изменения температуры. В своем ответе опишите, что произошло с молекулами воды и атомами меди во время этих изменений. Ваш ответ: Образец полного ответа учащегося: С течением времени медь отдавала небольшую часть своего тепла воде, обеспечивая повышение температуры воды и понижение температуры меди. Молекулы воды будут ускоряться при повышении температуры. Атомы в меди будут замедляться при понижении температуры. В комплекте: Ответ учащегося выбирает (A) Температура воды увеличилась и (D) Температура меди уменьшилась, и дает правильное объяснение, состоящее из двух частей:
Основной: Ответ учащегося выбирает (A) или (D) и никакой другой вариант и дает правильное объяснение. ИЛИ Ответ учащегося выбирает (A) и (D) и относится к одной части правильного объяснения. Частично: Ответ учащегося выбирает либо (A), либо (D), либо сочетание правильных и неправильных вариантов, и дает объяснение, относящееся к одной части правильного объяснения. ИЛИ Ответ учащегося выбирает (A) и (D) и не содержит объяснений или общего объяснения, относящегося к удельной теплоемкости или температуре материалов, которое не содержит неверной информации. Неудовлетворительно/Неверно: Ответ учащегося неадекватный или неправильный.
Верх Теперь вы можете регулировать температуру и массу меди и воды. Запустите симуляцию с 250 г меди при температуре 20,0 градусов Цельсия и 250 г воды при температуре 60,0 градусов Цельсия. Основываясь на ваших данных, какое утверждение верно? A. Медь имела большее изменение температуры, чем вода. Б. Температура воды изменялась сильнее, чем у меди. C. Температуры меди и воды изменились одинаково. D. Температуры меди и воды не изменились. Ваш ответ: Правильный ответ: А
Верх Используйте моделирование, чтобы выяснить, какая теплоемкость выше: медь или вода. По вашим данным, какое вещество имеет более высокую удельную теплоемкость? А. Медь Б. Вода Ваш ответ: Объясни, откуда ты знаешь. Используйте свои данные, чтобы подтвердить свое объяснение. Ваш ответ: Образец полного ответа учащегося: Вода имеет более высокую удельную теплоемкость, потому что она менее склонна к изменению температуры. Это означает, что для повышения температуры воды требуется больше энергии. Медь с температурой 60 градусов по Цельсию и такой же массой, как и масса воды, в которую она была помещена, остыла до 23,4 градусов по Цельсию. С другой стороны, вода, начавшая с температуры 20 градусов по Цельсию, поднялась только до 23,4 градусов по Цельсию. Оценка и описание: Пример данных моделирования: В комплекте: Ответ учащегося выбирает (B) Вода и дает правильное объяснение, которое включает сравнение количества тепловой энергии, переданной для изменения температуры (равных масс) воды и меди (1°C), и ссылается на достоверные данные для подтверждения . Основной: Ответ учащегося выбирает (B) и указывает, что температура воды изменилась меньше, чем температура (равной массы) меди, или что больше тепловой энергии (тепла) передано для изменения температуры (равной массы) воды ( 1°C), чем медь (1°C). Частично: Ответ учащегося выбирает (B) и дает общее наблюдение, основанное на достоверных данных, или предоставляет некоторые важные данные, но не объясняет, как данные использовались для сравнения удельной теплоемкости материалов. ИЛИ Ответ учащегося выбирает (A) Медь, но дает объяснение, указывающее, что температура воды изменилась меньше, чем температура меди, и дает достоверные данные, подтверждающие правильный выбор (B). Неудовлетворительно/Неверно: Ответ учащегося неадекватный или неправильный.
Верх Опишите процедуру, которую вы использовали для сравнения удельной теплоемкости металлов с помощью моделируемого калориметра. Ваш ответ: Опишите, как вы решили, какие комбинации температуры и массы установить для каждого металла в проведенных вами испытаниях. Ваш ответ: Образец полного ответа учащегося: Процедура, используемая для сравнения удельных теплоемкостей металлов, заключалась в том, что я установил начальную температуру воды 60 градусов Цельсия и массу 250 г. Затем я установил массу обоих металлов на 250 г и температуру для обоих на 20 градусов по Цельсию. Это позволило мне провести эксперимент и сравнить оба металла в одинаковых условиях. Я решил использовать по 250 граммов как для металлов, так и для воды, чтобы использовать наибольшее количество металла и минимальное количество воды. Установка температуры обоих металлов на 20 градусов Цельсия позволила мне увидеть, на сколько градусов увеличилась температура каждого металла. Руководство по подсчету очковВ комплекте: Студент описывает допустимую процедуру, состоящую из трех частей:
Основной: Ответ учащегося касается двух частей действующей процедуры. Частично: Ответ учащегося касается одной части действующей процедуры. Неудовлетворительно/Неверно: Ответ учащегося неадекватный или неправильный.
Верх По данным ваших исследований, какой металл имеет более высокую удельную теплоемкость? А. Медь Б. Алюминий Ваш ответ: Объясни, откуда ты знаешь. Используйте свои данные, чтобы подтвердить свое объяснение. Ваш ответ: Образец полного ответа учащегося: Температура алюминия изменилась меньше, чем температура меди при тех же условиях. Таким образом, для изменения температуры алюминию требуется больше энергии. Следовательно, алюминий имеет более высокую удельную теплоемкость. Руководство по подсчету очковДействительные данные моделирования: В комплекте: Ответ учащегося выбирает (B) алюминий и дает объяснение, демонстрирующее понимание того, что для изменения температуры алюминия требуется больше тепловой энергии по сравнению с (такой же массой) меди, что основано на достоверных данных. Основной: Ответ учащегося выбирает (B) и сравнивает изменение температуры (или количество переданной тепловой энергии) для алюминия и меди на основе достоверных данных. ИЛИ Ответ учащегося выбирает (B) и предоставляет действительные данные для поддержки без объяснения причин. Частично: Ответ учащегося выбирает (A) Медь и ссылается на достоверные данные, подтверждающие правильный выбор (B), или включает объяснение, демонстрирующее понимание взаимосвязи между удельной теплоемкостью и изменением температуры. Неудовлетворительно/Неверно: Ответ учащегося неадекватный или неправильный.
Верхняя часть Помните, что лучший металл для дна кастрюли будет иметь большее повышение температуры, когда ему будет передано заданное количество тепловой энергии. Какой металл лучше всего использовать для дна кастрюли? А. Медь Б. Алюминий Ваш ответ: Объясни, откуда ты знаешь. Используйте свои данные, чтобы подтвердить свое объяснение. Ваш ответ: Образец полного ответа учащегося: При нагревании воды температура меди увеличивается из-за более низкой удельной теплоемкости. Руководство по подсчету очковВ комплекте: Ответ учащегося выбирает (A) Медь и дает правильное объяснение, состоящее из трех частей:
Объяснение может быть дано для алюминия. Основной: Ответ учащегося выбирает (A) Медь и относится к одной или двум частям правильного объяснения. ИЛИ Ответ учащегося выбирает (B) алюминий и касается двух частей правильного объяснения. Объяснение согласуется с более низкой удельной теплоемкостью меди, но актуально для поддержки выбора алюминия как лучшего выбора для кастрюли. Частично: Ответ учащегося выбирает (A) Медь и дает общее объяснение, связанное с удельной теплоемкостью меди, или общее описание данных. ИЛИ Ответ учащегося выбирает (B) алюминий и включает достоверные данные или ссылается на теплопередачу или удельную теплоемкость для поддержки правильного выбора (A). Неудовлетворительно/Неверно: Ответ учащегося неадекватный или неправильный.
ИСТОЧНИК: Министерство образования США, Институт педагогических наук, Национальный центр статистики образования, Национальная оценка образовательного прогресса (NAEP), 2009 г.Оценка науки. Топ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Объяснение указывает на то, что температура воды изменилась меньше, чем температура меди (при соприкосновении равных масс меди и воды разной температуры), что показывает, что на градус изменения температуры воды передается больше тепловой энергии (тепла). чем медь.
Детали могут не суммироваться с итоговыми значениями из-за округления.
Данные показывают, что температура алюминия менялась меньше (медленнее), чем температура меди (или температура воды менялась больше с алюминием, чем с медью).
Детали могут не суммироваться с итоговыми значениями из-за округления.
Ответ не может содержать неправильную или противоречивую информацию.материалы — алюминий или медь, что лучше для контроля и поддержания температуры?
спросил
Изменено
1 год, 7 месяцев назад
Просмотрено
263 раза
$\begingroup$
Друзья, я EE/SW/Controls eng.
Пожалуйста, простите меня за возможно неправильную терминологию.
Я работаю над научно-исследовательским проектом: оборудование химической лаборатории состоит из металлической трубы длиной 2 дюйма, заключенной в изоляционный материал. «Один конец» трубы прикреплен к нагревательному элементу и датчику температуры. Моя работа заключается в контроле температуры Наша группа, включающая инженеров-механиков и химика, как инженера по системам управления, обсуждает, из какого материала должна быть труба — из алюминия или меди.0585
Я видел несколько видеороликов на YouTube, демонстрирующих, что алюминий отдает тепло быстрее, чем медь. С точки зрения контроля более быстрая доставка означает меньшую задержку и лучший контроль. Таким образом, моя интуиция подсказывает использовать алюминиевую трубу, а другие предпочитают медную за более высокую теплопроводность.
Может ли кто-нибудь объяснить, чем один лучше другого для этого случая?
Отредактировано
Клип на YouTube здесь.
Трубка содержит секцию Газовой хроматографии «Колонка», между «Вход + ловушка» и «Печь». В идеале температура должна быть такой же, как и в духовке, которая изменяется со скоростью до 15°C/сек. В противном случае мы пытаемся поддерживать его при определенной температуре (подлежит уточнению), отличной от «холодной точки». Труба может быть парой алюминиевых пластин с каналами, подумал я.
- материалы
- управление-техника
- термодинамика
- теплопередача
- химическая техника
$\endgroup$
15
$\begingroup$
Упрощенный анализ для сравнения материалов для различных предельных случаев применения при одинаковой геометрии:
- Требуется максимальная скорость линейного нагрева с электронагревателем с фиксированной мощностью — минимизация объемного тепловыделения (т.
е. удельной теплоемкости * плотности) - Требуется максимальная скорость линейного изменения скорости охлаждения с охлаждающей жидкостью с фиксированной температурой — минимизация (VolumetricHeat / ThermalConductivity)
- Требуются наилучшие характеристики управления в стационарном режиме или вблизи него — максимизируйте теплопроводность (и, возможно, тепловую массу, но зависит от местоположения и характера шума при тепловой нагрузке)
е. удельной теплоемкости * плотности)Алюминий 6061-T6:
- плотность (г/см3) = 2,7
- удельная теплоемкость (Дж/гК) = 0,9
- объемная теплота (Дж/куб.см) = 2,43
- теплопроводность (Вт/мК) = 167·
- КТР (млн/К) = 24
Медь чистая:
- плотность (г/см3) = 8,9
- удельная теплоемкость (Дж/гК) = 0,385
- объемная теплота (Дж/куб.см) = 3,43
- теплопроводность (Вт/мК) = 385
- КТР (млн/К) = 17
Редактировать #1, от OP @jay
- Если бы объем трубы был таким же, алюминий был бы более эффективным для передачи тепла от одного конца к другому. Если бы вес трубы был таким же, медь была бы более эффективной.
- Поскольку длина/форма трубы ограничены механической структурой, объем имеет большее значение.
- Таким образом, я бы выбрал алюминиевую трубу, если бы я доверял своему контроллеру.
- Я бы выбрал медную трубу из-за меньшего влияния помех (например, от окружающей среды), если бы производительность контроллера не учитывалась.
Если бы вес трубы был таким же, медь была бы более эффективной.Правка №2 из OP jay
Однако на практике и с точки зрения механического проектирования:
Для 2, если вы строите из трубы/трубы, существует конечное количество конкретных вариантов толщины стенки. Так что просто составьте таблицу объемной теплоемкости в Дж/К для вариантов с заданными механическими ограничениями. Это повлияет на оставшийся анализ, но не обязательно является фактором, ограничивающим производительность. Часто нет.
Действие контроллера зависит от размещения нагревателя и датчика.
Если вы не уверены, что делаете, то большая тепловая масса с медленным откликом может оказаться более практичной, чем что-то легкое и агрессивно настроенное.
