Медь проводит тепло: Теплопроводность меди и ее сплавов – плюсы и минусы

Содержание

В чём разница между алюминиевым и медным радиатором? — i2HARD

Немного теории

Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела ( атомами, молекулами, электронами и т.п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло. В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K) (W/m*K)

Итак мы подошли к основной разнице двух радиаторов, а именно разнице между теплопроводности меди и алюминия. У меди — 401 Вт/м*К, а у алюминия — 237 Вт/м*К. Это идеальные значения, не всегда встречается чистая медь или алюминий, поэтому числа могут немного отличаться. Тем самым медь «проводит тепло» в 1.69 раз лучше, чем алюминий.

Главные вопросы

Хорошо, но почему тогда большинство радиаторов алюминиевые?

  1. Цена. Медь дороже алюминия примерно в 4 раза, поэтому экономически выгоднее использовать алюминий, нежели медь.
  2. Вес. Медные радиаторы значительное тяжелее, алюминиевых, если мы не говорим о небольших радиаторах, где разница в весе будет незначительна.

Казалось бы всё, в материнских платах в большинстве случаев используются алюминиевые радиаторы и на этом можно было бы закончить, если не ещё один нюанс. 

Вспомним башенные кулеры, у которых медное никелированное основание через которое проходят медные тепловые трубки и на которые напрессованы или напаяны тонкие алюминиевые пластины или же радиаторы на материнских платах с медной трубкой. Зачем смешивание двух материалов, если можно сделать всё либо медным, либо алюминиевым? Отчасти ответ выше, соотношение стоимости и эффективности охлаждения — одна из веских причин, по которым пользователь выберет ту или иную систему охлаждения.  

Вспомним башенные кулеры, у которых медное никелированное основание через которое проходят медные тепловые трубки и на которые напрессованы или напаяны тонкие алюминиевые пластины или же радиаторы на материнских платах с медной трубкой. Зачем смешивание двух материалов, если можно сделать всё либо медным, либо алюминиевым? Отчасти ответ выше, соотношение стоимости и эффективности охлаждения — одна из веских причин, по которым пользователь выберет ту или иную систему охлаждения. Есть и ещё одна причина — тепловая инерция.

Тепловая инерция — это термин, используемый в основном в инженерном и научном моделировании теплопередачи, и обозначающий совокупность свойств материала, связанных с теплопроводностью и объёмной теплоёмкостью.

Объёмная теплоёмкость характеризует способность данного объёма данного конкретного вещества увеличивать свою внутреннюю энергию при изменении температуры вещества.

Тепловая инерция меди выше, чем у алюминия, но что это значит на практике? Да медь отлично «проводит тепло» при этом медь «неохотно» охлаждается. В процессе охлаждения необходимо как и отводить тепло от источника нагрева, так и отводить тепло от самих радиаторов, которое обычно происходит за счёт воздушного потока. Алюминий же в свою очередь не так хорошо «проводит» тепло, не так равномерно нагревается, но при этом имеет более низкую тепловую инерцию. Тем самым за счёт изготовления, тонких алюминиевых пластин, которые нагреваются быстрее, чем толстые и вентиляторов происходит их постоянное и достаточно быстрое охлаждение. Конечно физику не обмануть и каждый радиатор или система охлаждения обладают своей эффективностью на которую она рассчитана, за рамки которой при обычных условиях ей не выйти.

Что такое луженая медь? | ООО «Альфамет»

В нынешнее время медь, покрытая слоем олово высоко востребована в разных сферах промышленного производства. Основными ее характеристиками является устойчивость к физическим воздействиям, природным катаклизмам: осадки и резкие скачки температур.

Благодаря этим параметрам луженая медь востребована и незаменима в промышленной области, кроме того, она имеет значительное отличие от других материалов: хорошо проводит тепло и электричество.

Отличительные особенности

Данный вид металла обладает высокими показателями пластичности, поэтому его удобно подвергать механическим обработкам. Луженую медь используют во многих сферах производства:

  • электротехнике для изготовления медных токопроводящих жил,
  • ей оплетают предметы, используемые в военном и гражданском деле.

Давайте узнаем, в чем различие луженой меди от нелуженой?

Первый вид металлического материала защищен от физических и природных воздействий, потому что проволока обладает пленкой из олова, защищающая металл и не дающая ему вступать в химические реакции с другими веществами. Олово защищает материал от коррозии, даря ему высокую прочность, поэтому медь не ломается при изменении формы проволоки.

Как получают луженую медь?

Луженая медная проволока изготавливается гальваническим способом. Данный путь используется, потому что благодаря ему существует возможность наносить на металлическое изделие ровное покрытие олова. Толщина слоя на всей длине одинаковая. Сейчас в магазинах луженую медную проволоку можно найти в двух видах:

  • Мягкая луженая проволока, по-другому ММЛ;
  • Твердая луженая проволока (МТЛ).

Параметры

Главная черта, которая отличает два вида проволоки – это отношение к деформации. Диаметр луженой меди и алюминия отличаются. Высоко востребована проволока с диаметром, который колеблется в размерах 0,02-9,42 миллиметра.

Чтобы произвести данную медь, берут проволоку на катушке и подвергают ее лужению гальваническим способом. Затем пропускают через ванну, предназначенную для лужения медного провода, там находится расплавленное олово.

Чтобы оно не реагировало с кислородом в реакции окисления, поверхность лудильной ванны обрабатывают веществами, которые не пропускают воздух. Для этих целей прекрасно подходит древесный уголь.

В чем заключаются особенности залужения жала паяльника?

Главное в лужении – это покрытие основы из меди тонким слоем олова, который способен защитить материал от коррозии и воздействия природных аномалий. У этого процесса есть характерные свойства.

  • Первым делом подготавливают рабочую поверхность: используют новейший паяльник, затачивают жало устройства для дальнейшей работы.
  • Заточка жала производится паяльником или станком под углом до четырехсот градусов.
  • Если необходимо провести работы с деталями маленького размера, паяльник должен иметь форму конуса.

Специалисты советуют смотреть за тем, чтобы ширина материала была не менее одного миллиметра. Если форма жала, которую предлагает изготовитель, нравится клиенту, то данный этап не так важен.

На производстве стержень паяльника покрывается налетом меди. До этапа лужения необходимо убрать покрытие шлифовальной шкуркой. Затем жало возвращается в устройство, подключают паяльник к эл.сети. Через некоторое время поверхность нагреется, тогда уже можно будет проводить лужение. 

Технология

Со временем медная поверхность способна реагировать с кислородом до образования ее оксидов. Чтобы предотвратить это, материал покрывают слоем олова. Для выполнения этого дома нужно воспользоваться припой, паяльником и флюсом.

Для проведения качественной работы, необходимо хорошо прогреть паяльник. Затем медное изделие покрывают субстанцией из смолистых веществ и прогревают по всей площади. Олово распределяют по всему участку проволоки, которая сначала обрабатывается канифолью.

Из-за сильных физических нагрузок в наушниках обрываются проводники, использующие ток низкого напряжения. Они имеют малый диаметр, и из-за этого при лужении пользуются другими технологиями: сперва производится отпайка оборванных проводов, потом припаивают новые. Для того, чтобы обеспечить изоляцию, провода покрывают лаком, который удаляют. Слой олова позволяет упростить последующую пайку.

Проводит ли сталь тепло? Все, что вам нужно знать

Хотите узнать больше о том, насколько хорошо (или плохо) сталь проводит тепло, особенно по сравнению с другими материалами, доступными для вашего проекта? Вам может понадобиться понять эти концепции при выборе стального изделия, которое будет расположено вокруг тепла.

Получение материала с должным уровнем теплопроводности может сделать разницу между счастливым руководителем проекта и неудовлетворенным.

В этом посте мы рассмотрим:

  • Проводит ли сталь тепло?
  • Что такое теплопроводность?
  • Почему теплопроводность имеет значение?
  • Закон Видемана-Франца

Проводит ли сталь тепло?

Сталь в некоторой степени проводит тепло, но не так сильно, как многие другие материалы.

Теплопроводность измеряется при удельной теплоемкости в ваттах на метр-кельвин (также известном как «K-значение объекта»). Чем выше значение k, тем больше тепла проводит продукт.

Стандартная углеродистая сталь имеет значение К 50, а нержавеющая сталь имеет более низкое значение К 15. Нержавеющая сталь считается плохим проводником тепла.

Имейте в виду, что теплопроводность может незначительно отличаться в зависимости от типа используемой стали.

Теплопроводность других материалов

Сталь является исключением, так как многие металлы считаются хорошими проводниками тепла. Для сравнения см. значение K следующих распространенных металлов:

  • Свинец – 34,7
  • Железо – 79,50
  • Латунь – 109
  • Алюминиевый сплав – 205
  • Золото – 314
  • Медь – 385
  • Серебро – 406
  • Алмаз – 1000

Свинец имеет более низкое значение К, чем сталь, но большинство других металлов имеют гораздо более высокое значение К.

Однако существуют и другие материалы с более низкими значениями K, которые не являются металлами:

  • Стекло – 0,8
  • Пробковая доска – 0,4
  • Пенополистирол – 0,033
  • Полиуретан e – 0,02

Газы и воздух также имеют очень низкий уровень электропроводности. Однако они все же проводят тепло в небольшой степени.

Есть вопросы по покупке стали? Мы можем помочь объяснить различия в теплопроводности продуктов Vitz Metal, таких как уголок и стальная труба .

Что такое теплопроводность?

Что такое теплопроводность? Ну, это относится к тому, как тепло или тепловая энергия передается через материал.

Существует три метода теплопередачи: 

  • Проводимость
  • Конвекция
  • Радиация

Теплопроводность относится к скорости, с которой тепло естественным образом передается через материал без движения материала, но вместо этого используются электроны, которые передают тепловую энергию от атома металла к атому металла.

Тепловые фильмы вдоль так называемого температурного градиента от высокой температуры к низкой до тех пор, пока не установится тепловое равновесие.

Теплопроводы не только быстро нагреваются, но и быстро отводят тепло.

В качестве примера рассмотрим кастрюлю из нержавеющей стали. Когда вы прикоснетесь к нему вскоре после приготовления, вы, вероятно, заметите, что он все еще горячий. Железная сковорода дает очень похожие результаты на стальную сковороду.

Комнатная температура и теплопроводность

Комнатная температура влияет на теплопроводность продуктов, так как число свободных и валентных электронов увеличивается, вызывая тепловое расширение и повышенную теплопроводность.

Теплопроводность по сравнению с. Теплоемкость

Некоторые люди делают ошибку, путая теплопроводность с другими понятиями, такими как теплоемкость.

Теплоемкость означает количество тепла, необходимое для повышения температуры материала.

Почему важна теплопроводность?

Теплопроводность играет важную роль при создании объектов, выделяющих много тепла. Вы можете или не можете хотеть, чтобы тепло передавалось другим материалам в изделии.

Хороший проводник становится чрезвычайно важным, когда речь идет о теплообменниках, таких как ваш тостер или обогреватель, поэтому большинство материалов содержат металл с высокими показателями проводимости. Вы также найдете медный провод в ситуациях, требующих высокой проводимости.

Однако материалы не всегда должны хорошо проводить тепло. Нержавеющая сталь и свинец обеспечивают низкую теплопроводность вместо того, чтобы передавать ее другим материалам, ограничивают потери тепла и позволяют материалам работать с более высокой эффективностью. Учитывайте это в процессе выбора.

Как управлять теплопроводностью

Вы можете обнаружить, что сталь обеспечивает достаточную теплопроводность, но не идеальную теплопроводность.

Для продукта с высокой теплопроводностью можно использовать теплозащитный экран или термоизолятор для повышения его эффективности.

См. этот пост, если у вас есть вопросы о , какие металлы можно сваривать .

Закон Видемана-Франца

Иногда вам может понадобиться учитывать как теплопроводность, так и электропроводность, а электричество, очевидно, выделяет тепло.

Существует существенная связь между двумя понятиями, выраженная в законе Видмана-Франца, который гласит:

«…при определенной температуре электропроводность будет пропорциональна теплопроводности, однако при повышении температуры теплопроводность материала будет расти, а электропроводность уменьшаться».

Однако недавно ученые создали новый материал, известный как диоксид ванадия, который может проводить электричество, но не проводит тепло.

Заключение

Сталь проводит тепло, но проводит тепло с низкой скоростью (особенно нержавеющая сталь), поэтому это отличный выбор для высокоэффективных продуктов и продуктов, для которых по соображениям безопасности требуется низкий коэффициент теплопроводности. Он также может быть устойчивым к истиранию.

Следует помнить, что разные стали имеют разный коэффициент теплопроводности, и вы всегда можете протестировать рассматриваемый материал, чтобы убедиться, что он соответствует стандартам вашего проекта. Сейчас, когда сталь поступает в США из разных уголков мира, невозможно предполагать статичный уровень качества.

Часто задаваемые вопросы о проводимости стали

Является ли сталь хорошим проводником тепла?

По сравнению с другими металлами сталь обладает меньшей теплопроводностью. Нержавеющая сталь проводит тепло со значительно меньшей скоростью, чем углеродистая сталь.

Какой металл лучше всего проводит тепло?

Алюминий и медь обладают самыми высокими показателями теплопроводности среди стандартных металлов, а драгоценные металлы, такие как золото и серебро, обладают еще более высокими показателями теплопроводности.

Зачем нужна низкая теплопроводность?

Хорошая теплопроводность не обязательно является лучшим решением. Более низкие показатели проводимости могут привести к более высоким показателям эффективности.

Влияет ли комнатная температура на теплопроводность?

Да. Более высокие наружные температуры воздействуют на материалы так, что они лучше проводят тепло.

О Vitz Metals

Если вам нужен поставщик стали в МакКинни, штат Техас, на которого вы можете положиться, работайте с Vitz Metals.

Компания Vitz Metals предлагает:

  • Полный ассортимент стальной продукции
  • Качественная сталь, без подделок
  • Мы можем доставить металл прямо к вашему месту работы в зависимости от размера заказа
  • Доступность в тот же день
  • Персональное и дружелюбное обслуживание

Наши сотрудники быстро доставят качественную продукцию и помогут вам узнать больше о доступных продуктах и ​​о том, что вам нужно для выполнения работы.

Свяжитесь с Vitz Metals сегодня, чтобы узнать больше!

Почему медь хорошо проводит тепло?

Вопрос задан: Альверта Шефер

Оценка: 4,6/5
(74 голоса)

Медь представляет собой металл, состоящий из плотно упакованных атомов меди. … Электроны могут свободно перемещаться в металле . По этой причине они известны как свободные электроны. Их также называют электронами проводимости, потому что они помогают меди быть хорошим проводником тепла. материал пропорционален отрицательному градиенту температуры и площади , перпендикулярной этому градиенту, по которой течет тепло.

https://en.wikipedia.org › wiki › Теплопроводность

Теплопроводность — Википедия

и электричество.

Подходит ли медь для проведения проводов?

Медь. Одним из наиболее часто используемых металлов для проведения электричества является медь. … Медь также используется в микроэлектронных проводниках, электрических схемах и микропроцессорах из-за ее высокой проводимости и низкого сопротивления джоулеву нагреву.

Почему металлы хорошо проводят тепло?

Они являются хорошими проводниками тепловой энергии , потому что их делокализованные электроны передают энергию . У них высокие температуры плавления и кипения, потому что металлическая связь в гигантской структуре металла очень прочная — для преодоления металлических связей при плавлении и кипении требуется большое количество энергии.

Почему медь лучше проводит тепло, чем стекло?

Медь является лучшим проводником тепла, чем стекло. Обычно мы думаем о металлах как о хороших проводниках. … Более длинный провод будет проводить меньше тепла от одного конца к другому. Повышение температуры источника тепла приведет к большей теплопроводности при условии, что другие условия остаются прежними.

Какой металл лучше всего проводит тепло?

Медь обладает очень высокой теплопроводностью и намного дешевле и доступнее, чем серебро, которое является лучшим металлом для проведения тепла.

Что находится внутри самого быстрого в мире проводника тепла?

Найдено 44 связанных вопроса

Почему стекло плохо проводит тепло?

Почему стекло плохо проводит тепло? С 9Стекло 0019 представляет собой прозрачный материал с прочно удерживаемыми электронами, это плохой проводник тепла. … Стекло весьма сопротивляется потоку электронов. Напротив, теплопроводность требует легкого потока электронов как одного из наиболее очевидных требований.

Серебро или медь лучше проводят тепло?

Медь имеет вторую по величине теплопроводность. Серебро является хорошим проводником тепла, чем медь , потому что электрон может двигаться в серебре более свободно, чем в меди. Теплопроводность серебра выше, чем у меди.

Что такое 5 изоляторов?

Изоляторы:

  • стекло.
  • Резина

  • .
  • масло

  • .
  • Асфальт

  • .
  • стекловолокно.
  • фарфор.
  • керамика.
  • кварц.

Почему у меди такая высокая тепло- и электропроводность?

Итак, медь представляет собой решетку положительных ионов меди со свободными электронами, движущимися между ними . … Электроны могут свободно перемещаться по металлу. По этой причине они известны как свободные электроны. Их также называют электронами проводимости, потому что они помогают меди быть хорошим проводником тепла и электричества.

Металл хрупкий?

Металлы обычно не хрупкие . Скорее, они податливы и пластичны.

Каковы пять применений меди?

10 Использование меди

  • Кухонная раковина. — Медь — хороший выбор для кухонной мойки, потому что в целом она устойчива к коррозии и обладает антимикробными свойствами.
  • Столешницы. – Как упоминалось ранее, медь чрезвычайно ковкая. …
  • Ювелирные изделия. …
  • Дверные ручки и поручни. …
  • Перила. …
  • Инструменты. …
  • Музыкальные инструменты. …
  • Провод.

Является ли золото лучшим проводником, чем медь?

Хотя все металлы могут проводить электричество, некоторые металлы используются чаще из-за их высокой проводимости. Самый распространенный пример — медь. … Несмотря на то, что золото обладает относительно высокой проводимостью, на самом деле обладает меньшей проводимостью, чем медь .

Какие 5 хороших проводников?

Наиболее эффективными электрическими проводниками являются:

  • Серебро.
  • Золото.
  • Медь.
  • Алюминий.
  • Меркурий.
  • Сталь.
  • Железо.
  • Морская вода.

Какой материал удерживает больше всего тепла?

Исследователи обнаружили, что материалы из карбида тантала и карбида гафния могут выдерживать палящие температуры почти 4000 градусов по Цельсию. Эти материалы могут позволить космическим кораблям выдерживать экстремальное тепло, выделяемое при выходе из атмосферы и повторном входе в нее.

Какой металл дольше сохраняет тепло?

Испытываемыми металлами были медный сплав, алюминиевый сплав, нержавеющая сталь и чугун. Нержавеющая сталь оставалась горячей дольше всех, демонстрируя наибольшую тепловую инерцию, а алюминий — наименьшую.

Алюминий нагревается быстрее, чем сталь?

«1 кг алюминия требует в два раза больше энергии для повышения температуры, чем 1 кг стали. Однако алюминий имеет большую теплопроводность, чем сталь . Если горячую монету положить и на алюминиевую, и на стальную плиту одинаковой массы, какая монета остынет быстрее». Медь и цинк являются хорошими проводниками Металл ртути является плохим проводником, а свинец — самым плохим проводником

Является ли серебро лучшим проводником тепла?

3 Теплота плавления. в то время как нержавеющая сталь является плохим проводником. На самом деле, серебро является проводником в два раза лучше, чем алюминий, и почти в 10 раз лучше, чем проводник из низкоуглеродистой стали.Медь и золото — единственные металлы, которые приближаются к серебру по тепловым проводимость

Почему серебро и медь являются хорошими проводниками?

Самым электропроводящим элементом является серебро, за ним следуют медь и золото. … Что касается того, почему серебро является лучшим проводником, ответ заключается в том, что его электроны более свободны в движении, чем электроны других элементов . Это связано с его валентностью и кристаллической структурой. Большинство металлов проводят электричество.

Что лучше проводит тепло: стекло или пластик?

Если у вас есть 2 чашки одинаковой толщины, одна из стекла и одна из пластика, пластиковая чашка изолирует 5-10 раз лучше , чем стеклянный стакан, потому что теплопроводность пластика в 5-10 раз ниже, чем у стекла. … Это позволяет теплу передаваться быстрее в стекле, чем в пластике.