Удельная теплопроводность меди: Свойства меди: плотность, теплоемкость, теплопроводность

Удельная теплоемкость меди (плавления)

Содержание:

• 1 Понятие удельной теплоемкости
• 2 Для чего нужно знать удельную теплоемкость металла
• 3 Виды медных сплавов
• 4 Производство изделий из меди
• 5 Видео: Удельная теплоемкость

Понятие удельной теплоемкости

Обозначение меди

Если необходимо рассчитать количество теплоты, которое понадобится для изменения состояния вещества, физиками используют понятие удельной теплоемкости. Общепринятым считается обозначение этого показателя латинской буквой С, измеряется он в джоулях на один килограмм и на градус Кельвина — Дж/кг К. При расчете показателя необходимо иметь в виду начальную температуру вещества, а также величину постоянного давления и постоянного объема. Формула удельной теплоемкости представляет собой отношение количества теплоты Q к массе вещества m, нагреваемого при температуре Т, но с учетом разности конечной и начальной ΔТ (дельта Т). Рассчитанная по этой формуле удельная теплоемкость меди составляет 385 Дж/кг К, при 20 — 100 ºС.

Для чего нужно знать удельную теплоемкость металла

Медная шина

В промышленности наряду с чистым металлолом, довольно широко применяют различные сплавы, дополняя друг друга, вещества улучшают свои характеристики. В чистом виде медь используют для проводников электричества, такой вид металла называют электролитом и классифицируют маркой МО. В остальных областях применения меди, ее используют с добавлением различного рода примесей. Для получения однородного состава необходимо подвергнуть металл термической обработке, вот на этом этапе и необходимы знания удельной теплоемкости. У разных веществ она имеет различные показатели, разрабатывая технологический процесс необходимо учитывать, что металлы будут подвергаться различной степени нагрева, а смешивание производить, когда они достигнут одинакового состояния. Медь имеет относительно низкую теплоемкость и находится в одном ряду с такими металлами, как латунь, цинк, железо.

Виды медных сплавов

Наиболее часто в производстве используют следующие виды примесей к меди:

Сплав меди и латуни – самый распространенный

• железо;
• серебро;
• свинец;
• висмут;
• фосфор;
• сурьма;
• алюминий;
• олово;
• сера.

Для повышения прочности медных изделий в ее состав добавляют алюминий, никель, свинец, железо, при этом снижается ее тепло- и электропроводность.

Сера и кислород уменьшают пластичность металла, а висмут и свинец делают медь хрупкой. При контакте с водородом снижается прочность и пластичность, появляются вздутия и разрывы, поэтому при плавке и дальнейшей обработке создаются вакуумные условия.

Соединение меди и олова называется бронзой, примечательно что теплоемкость меди на сто единиц больше олова, поэтому при составлении сплава необходимо сначала расплавить медь, затем олово.

Известным в широком кругу сплавом является медно-никелевый — мельхиор. Он обладает высокими антикоррозийными свойствами в различной среде — растворах солей, органических кислотах, в водной и атмосферной среде.

В любом виде сплава содержание примеси иного вещества не превышает 10%, а сам добавочный компонент называют легирующим.

Производство изделий из меди

С меди изготавливают посуду

Для осуществления любого производственного процесса по изготовлению изделий из меди ее подвергают термическому воздействию. Поскольку только в жидком и расплавленном состоянии ее можно модифицировать. Используют  заготовки, отлитые при обработке руды или переплавленное медное сырье. В промышленности, например, при изготовлении кабелей используются автоматические машины — экструдеры, работа которых контролируется программным комплексом. Чтобы задать температуру нагрева, необходимо знать удельную теплоту плавления меди, поскольку данное производство не предусматривает жидкого состояния металла, а превышение градусов привет к порче сырья и срыву процесса изготовления.

Медь отличный материал для украшений

Как и в древние времена, сегодня популярны и востребованы бытовые изделия из меди — посуда, предметы декора, сувенирная продукция. Часто этим видом деятельности занимаются частные мастера, скульпторы, художники. Свои изделия они получают путем заполнения заранее подготовленных форм жидким раствором меди. Плавка осуществляется в специальной печи, работа которой рассчитана на высокие температуры при этом величина удельной теплоемкости меди здесь также учитывается. В такого рода деятельности почти всегда используются сплавы алюминия, олова, никеля и меди, при ковке температура нагрева должна быть в пределах 750 ºС — 900 ºС, а при использовании латуни (сплав меди и цинка) ковку желательно осуществлять при 730 ºС и желательно быстро, в один удар, поскольку цинк имеет равный с медью показатель удельной теплоемкости.

Видео: Удельная теплоемкость

Количество теплоты — 351 школа СПб Физика 8 класс

По учебнику —  §§ 7-11. По задачнику — задачи  №№ 713-768. Лабораторная работа  № 1 «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры». Лабораторная работа  № 2 «Измерение удельной теплоёмкости твердого тела». Форма контроля —  контрольная работа.   Пример решения задачи на закон сохранения энергии (уравнение теплового баланса)  Рисунок  Решение и оформление     Проверка знаний — ТЕСТ  №№ п/п Вопрос   Варианты ответов, форма ответа, примечания  А1   Какой вид теплопередачи сопровождается переносом вещества ?   1) теплопроводность;   2) конвекция;   3) излучение;   4) все виды.  А2  Теплопередача путём теплопроводности невозможна …   1) в твердых телах;   2) в жидкостях и газах;   3) в вакууме;   4) в любых веществах.  А3  Наименьшая упорядоченность в расположении частиц характерна для …    1) кристаллических тел;   2) аморфных тел;   3) жидкостей;   4) газов.  А4  Внутренняя энергия газа в запаянном несжимаемом сосуде определяется  главным образом …   1) хаотическим движением молекул газа;   2) движением сосуда с газом;   3) взаимодействием молекул газа с Землей;   4) действием внешних сил на сосуд с газом.  А5  Температуру газа можно повысить, если:   А — быстро его сжать;   Б — сообщить ему некоторое количество теплоты.  Правильно:   1) только А;   2) только Б;   3) и А, и Б;   4) ни А, ни Б.  А6     Два одинаковые по размеру стержня с закреплёнными на них с помощью  парафина гвоздиками нагревают с торца (см. рисунок). Слева от свечи      расположен медный стержень, а справа — железный стержень. По мере  нагревания парафин плавится, и гвоздики поочередно падают.   Наблюдаемый процесс быстрее происходит для медного стержня,    так как …     1) плотность меди меньше;   2) плотность железа меньше;   3) теплопроводность меди меньше;   4) теплопроводность железа меньше.  А7  Удельная теплоемкость алюминия равна 920 Дж/(кг∙оС). Что это означает ?   1) при нагревании 920 кг алюминия на 10С       поглощается энергия 920 Дж;   2) при охлаждении 920 кг алюминия на 10С       выделяется энергия 920 Дж;   3) при нагревании 1 кг алюминия на 10С       поглощается энергия 920 Дж;   4) при охлаждении  1 кг алюминия на  9200С       выделяется энергия 920 Дж.  А8  Стальной и алюминиевый шары одинаковой массы были нагреты на 100оС.  При этом на нагревание алюминиевого шара энергии потребовалось …   1) больше, так как удельная теплоёмкость       алюминия больше;   2) меньше, так как удельная теплоёмкость       алюминия меньше;   3) больше, так как плотность алюминия       меньше;   4) меньше, так как плотность алюминия       больше;  А9    На рисунке представлены графики зависимости температуры tоС от  времени  для  трёх твёрдых тел одинаковой массы: из алюминия, из меди и  из свинца. Тела  нагревают на одинаковых горелках. Определите, какой  график соответствует  нагреванию тела из алюминия, какой – из меди, а  какой – из свинца.   1) 1 – медь, 2 – алюминий, 3 – свинец;   2) 1 – алюминий, 2 – свинец, 3 – медь;   3) 1 – медь, 2 – свинец, 3 – алюминий;   4) 1 – алюминий, 2 – медь, 3 – свинец.  А10  В природных процессах теплопередача всегда происходит от тела с . ..   1) большей массой к телу с меньшей массой;   2) меньшей массой к телу с большей массой;   3) большей температурой к телу с меньшей       температурой;   4) большей теплопроводностью к телу       с меньшей теплопроводностью.  А11      Четыре  металлических  бруска  положили  вплотную  друг к  другу,  как    показано  на  рисунке.  Стрелки  указывают  направление  теплопередачи    от  бруска  к  бруску.  Температуры брусков в данный момент 100°С, 80°С, 60°С, 40°С.  Температуру 60°С  имеет брусок …    1)  А    2)  В    3)  С    4)  D        В1  Бронзовый шарик нагревают в горячей воде. Как при этом меняется  внутренняя энергия шарика, его масса и плотность вещества шарика?  Для каждой физической величины определите соответствующий  характер  изменения:  1) увеличивается;   2) уменьшается;   3) не изменяется.  Цифры в ответах могут повторяться.    Внутренняя энергия Масса   Плотность        В2  Для каждого физического понятия из первого столбца подберите  соответствующий пример из второго столбца.    Физические понятия  Пример   А) физическое явление;   Б) физическая величина;   В) единица физической величины;   Г) измерительный прибор;   Д) вещество.   1) железо;   2) джоуль;   3) охлаждение тела;   4) масса;   5) термометр.      А  Б В Г Д             В3  В сосуд налили 1 кг воды при температуре 90°С. Чему равна масса воды,  взятой при 30°С, которую нужно налить в сосуд, чтобы в нём установилась  температура воды, равная 50°С? Потерями энергии на нагревание сосуда и  окружающего воздуха пренебречь.   Ответ выразите в единицах СИ. В качестве  ответа внесите только числовое значение (без  указания единиц измерения).  В4    На рисунке представлен  график зависимости температуры от времени для  процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. Какое количество теплоты  получил свинец за 10 мин нагревания?  Удельная теплоемкость свинца 130 Дж /(кг∙оС).   Ответ выразить в килоджоулях без указания  единиц измерения.  В5    На рисунке представлен график зависимости температуры твёрдого тела от  отданного им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Чему равна удельная  теплоёмкость вещества этого тела?   Определить  удельную теплоемкость металла в  единицах СИ. В качестве ответа внесите только  числовое значение (без указания единиц  измерения).  В6    На рисунке представлен график зависимости температуры от полученного  количества  теплоты в процессе нагревания металлического цилиндра  массой 100 г.   Определить  удельную теплоемкость металла в  единицах СИ. В качестве ответа внесите только  числовое значение (без указания единиц  измерения).       Ответы  А1  А2 А3  А4  А5  А6 А7  А8  А9   А10  А11          2 3   4 1   3 4   3 1   4 3   2          В1  В2  В3 В4   В5 В6                    132   34251  2 26 250   380                   Лабораторная работа № 1  (описание в учебнике на стр.      ) В приложении (ниже) можно просмотреть и скачать образец оформления лабораторной работы. Лабораторная работа № 2  (описание в учебнике на стр.      ) В приложении (ниже) можно просмотреть и скачать образец оформления лабораторной работы.

Оптимизированное производство медных наноструктур с высоким выходом для эффективного использования в качестве добавки PCM, повышающей теплопроводность

Оптимизированное производство медных наноструктур с высоким выходом для эффективного использования в качестве присадки PCM, повышающей теплопроводность

Тамманун
Шритавонг, † ^и

Квок Вэй
Шах† ^a

Шуан-Юань
Чжан, ^и

Эньи
Е, ^и

Суо Хон
Лим, ^и

Ума
Махесваран, ^б

Сывороточный Ин
Мао ^б
и

Мин-Йонг
Хан* ^и

Принадлежности автора

*

Соответствующие авторы

^и

Институт исследования материалов и инженерии, Агентство науки, технологий и исследований (A*STAR), 3 Research Link, Сингапур

Электронная почта:
мой-хан@imre. a-star.edu.sg

^б

Jurong Consultants Pte Ltd, 8 Jurong Town Hall Road, Сингапур

Аннотация

Медные наноструктуры с высоким выходом синтезированы контролируемым диспропорционированием CuCl в олеиламиновой реакционной среде без привлечения сильных восстановителей, принятых в традиционных подходах. Наибольший выход меди (50%), максимальное теоретическое значение, достигается за счет оптимизации как начального количества CuCl, добавляемого в реакционную среду, так и температуры реакции. Потенциальное использование наноструктур меди для значительного повышения теплопроводности гидратированного CaCl ₂ ·6H ₂ О материал с фазовым переходом соли (PCM) дополнительно продемонстрирован. Высокое повышение теплопроводности ПКМ (> 50%) достигается за счет легирования небольшого количества (<0,2 мас.%) медных наноструктур. Большое улучшение с использованием очень небольшого количества медных наноструктур делает легирование рентабельным для практических приложений по хранению тепловой энергии.

Вольфрамовые медные радиаторы WCu CuW

Представляют собой композиты вольфрама и меди. Регулируя содержание вольфрама, мы можем получить его коэффициент теплового расширения (КТР), соответствующий коэффициентам таких материалов, как керамика (Al2O3, BeO), полупроводники (Si) и металлы (Ковар) и т. д.

Наша продукция широко используются в таких приложениях, как пакеты оптоэлектроники, микроволновые пакеты, пакеты C, лазерные подставки и т. д. Вот что говорят о нас наши клиенты!

Преимущества

• Высокая теплопроводность
• Отличная герметичность
• Превосходная плоскостность, чистота поверхности и контроль размера
• Доступны полуфабрикаты или готовые изделия (с никелевым/золотым покрытием)

НОВИНКА — Купить медные вольфрамовые радиаторы в готовом виде — нажмите здесь

Медь Вольфрам является одним из самых популярных материалов для радиаторов на основе тугоплавких металлов, предлагаемых сегодня.