Conducteurs de chaleur

Câbles en cuivre, un excellent conducteur de chaleur. Avec licence

Que sont les chauffeurs de chaleur?

Les Conducteurs de chaleur sont ces matériaux dont la structure est telle que la chaleur peut les traverser très facilement. N'oubliez pas que cette matière est composée d'atomes et de molécules dans un mouvement vibratoire constant, et que la chaleur se traduit par une plus grande agitation de ces particules.

Quelques matériaux Ils conduisent mieux la chaleur que les autres, Parce que sa configuration interne facilite ce flux d'énergie. Le bois, par exemple, n'est pas un bon chauffeur de chaleur car il faut beaucoup de temps pour chauffer. D'un autre côté, le fer, le cuivre et d'autres métaux sont, ce qui signifie que leurs particules acquièrent une énergie cinétique très rapidement.

C'est pourquoi les métaux sont les meilleurs pour la fabrication d'ustensiles de cuisine, comme les pots et les casseroles. Ils chauffent rapidement et atteignent des températures suffisamment élevées pour que les aliments cuisent correctement.

Cependant, les mangues et les poignées, qui sont en contact avec les mains de l'utilisateur, sont faites d'autres matériaux d'isolation thermique. De cette façon, les casseroles sont facilement manipulées même si elles sont chaudes.

Types de conducteurs

Selon leur façon de mener la chaleur, les matériaux sont classés comme:

• Conducteurs thermiques: diamant et métaux tels que le cuivre, le fer, le zinc et l'aluminium, entre autres. Habituellement, les bons conducteurs d'électricité sont également la chaleur.
• Isolation thermique: bois, caoutchouc, fibre de verre, plastique, papier, laine, anime, bouchon, polymères en sont de bons exemples. Les gaz ne sont pas de bons conducteurs non plus.

Conductivité thermique des matériaux

La propriété qui caractérise la façon dont chacun d'eux mène la chaleur est appelée Conductivité thermique. Plus la conductivité thermique d'une substance est élevée, meilleure est la chaleur.

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La conductivité thermique des substances est déterminée expérimentalement. Dans le système international d'unités, la conductivité thermique est mesurée en Watt / (Metro x Kelvin) ou w / (M.K). Il est interprété comme suit:

1 w / (m.K) équivalent à un watt à 1 puissance, transmis à travers une longueur égale à 1 mètre, lorsque la différence de température entre les deux extrémités est de 1 Kelvin.

Une autre unité de conductivité thermique utilisée dans les pays anglo-saxons est Btuh / (ft.ºf), où l'acronyme btuh correspond à Unité thermique britannique par heure.

Valeurs de conductivité thermique

Ensuite, les conductivités thermiques de certains éléments et matériaux trouvés dans la nature et qui sont fréquents dans l'industrie.

Cependant, il faut noter qu'il existe des composés synthétiques, même dans une phase expérimentale, dont la conductivité thermique dépasse de loin celle du diamant, ce qui mène le tableau.

La température est décisive dans la valeur de la conductivité thermique des métaux. En augmentant la température, il en va de même pour la conductivité thermique (bien que l'électrique diminue). Pour les non-métaux, la conductivité thermique est approximativement constante dans une large gamme de températures.

Les valeurs du tableau sont spécifiées à 25 ° C et à 1 atmosphère de pression.

En sélectionnant un matériau pour ses propriétés thermiques, il est nécessaire de prendre en compte qu'il se développe avec la chaleur. Cette capacité est donnée par le Coefficient de dilatation thermique.

Exemples de conducteurs de chaleur

diamant

C'est le meilleur conducteur thermique à température ambiante, bien mieux que le cuivre et tout autre métal. Dans le diamant, qui est un isolant électrique, la chaleur ne circule pas à travers les électrons de conduite, mais par la propagation des vibrations dans sa structure cristalline, très organisée. Ces vibrations sont appelées phonas.

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Argent

C'est un métal très apprécié pour l'ornementation pour sa luminosité, sa couleur et sa malléabilité. Il résiste à l'oxydation et parmi tous les métaux est celui qui a la plus grande conductivité thermique, ainsi qu'une excellente conductivité électrique.

Par conséquent, il a plusieurs applications dans l'industrie, à la fois seule et dans des alliages avec d'autres éléments tels que le nickel et le paladio.

Cuivre

C'est l'un des métaux les plus utilisés lorsque une bonne conductivité thermique est nécessaire, car elle n'est pas facilement exécutée et son point de fusion est assez élevé, ce qui signifie qu'il ne sera pas facilement fondu lorsqu'il est exposé à la chaleur.

D'autres avantages qu'il présente est sa ductilité, en plus de ne pas être magnétique. Le cuivre est recyclable et beaucoup moins cher que l'argent. Cependant, son coefficient de dilatation thermique est élevé, avec lequel ses dimensions changent sensiblement lorsqu'ils sont chauffés.

Or

C'est le métal précieux par excellence et occupe une place prépondérante dans l'histoire de l'humanité. En dehors de cette signification particulière, l'or est malléable, résistant et un magnifique conducteur de chaleur et d'électricité.

Comme l'or n'est pas Corrode, il est utilisé pour transporter de petits courants dans les composants électroniques à l'état solide. Ces courants sont si petits qu'ils peuvent être facilement interrompus à la moindre indication de la corrosion, donc l'or garantit des composants électroniques fiables.

Lithium

C'est le plus léger de tous les métaux, bien que très réactif, il est donc facilement exécuté. Vous devez également le gérer avec une grande prudence, car il est très inflammable. Pour cette raison, bien qu'il soit abondant, il ne se trouve pas à l'état libre mais dans les composés, il doit donc être généralement isolé par les méthodes électrolytiques.

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Sa conductivité thermique est similaire à celle de l'or, mais elle est beaucoup moins chère que celle-ci. Le carbonate de lithium est un composé utilisé dans la fabrication de verre et de céramique résistants à la chaleur.

Aluminium

Cette légère, économique, très résistante et facile à travailler.

Bronze

Le bronze est un alliage de cuivre et d'étain, principalement, avec d'autres métaux dans une moindre mesure. Est présent depuis les temps anciens dans l'histoire de l'humanité.

Il est tout aussi important qu'une période de préhistoire ait été nommée l'âge du bronze, le moment où les gens ont découvert et ont commencé à utiliser les propriétés de cet alliage.

Zinc

C'est un métal blanc bleuâtre très malléable et ductile, facile à travailler, bien qu'avec un faible point de fusion. Il est connu depuis les temps anciens et est principalement utilisé dans les alliages.

Actuellement, il est utilisé pour galvaniser l'acier et le protéger de la corrosion. Également pour fabriquer des batteries, des pigments et fabriquer des feuilles de zinc spéciales pour l'industrie de la construction.

Fer

Le fer est un autre métal avec une grande signification historique. En plus du bronze, le fer est lié à une phase de préhistoire dans laquelle de grandes progrès technologiques se sont produits: l'âge du fer.

À l'heure actuelle, la fonte a encore de nombreuses applications pour fabriquer des outils, des ustensiles, dans la construction et comme matériau pour la fabrication de pièces automobiles.

Les références

1. Conducteurs thermiques et isolants. Récupéré de CK12.org.
2. Colline, D. Propriétés thématiques de la fonte. Récupéré de ehow.com.