Proprietà di conducibilità di calore dei metalli

Diversi metalli conducono il calore ai tassi differenti. Alcuni metalli, come oro e alluminio, sono molto buoni conduttori di calore. Altri metalli, come l'acciaio inox, sono cattivi conduttori metallici. Ci sono fondamentalmente tre fattori che determinano la conducibilità termica dei metalli. Queste comprendono la densità dell'elettrone, la velocità dell'elettrone e la distanza tra collisioni degli elettroni.

Gli elettroni sono responsabile per la conduzione di calore

In metalli ordinari, gli elettroni che trasportano la corrente elettrica anche trasferire la maggior parte del calore. La densità, velocità, così come le distanze che gli elettroni viaggiano prima di imbattersi in qualcosa e cambiare direzione, altera la conducibilità di calore. Il fattore più variabile per conducibilità di calore coinvolge le distanze tra le collisioni degli elettroni.

Velocità dell'elettrone

Gli elettroni dei vari elementi viaggiano a velocità diverse. La velocità di un elettrone in un filo di rame (raggio di un millimetro), con una corrente di 10 ampere, viaggia a circa 0,024 cm al secondo. L'elettrone più interno di uranio radioattivo, al contrario, viaggia molto vicino alla velocità della luce, circa 300 milioni metri al secondo. Poiché gli elettroni di vari metalli viaggiano a velocità diverse, questo problema riguarda la conducibilità di calore del metallo in una certa misura.

Densità dell'elettrone

Misura della densità dell'elettrone indica la probabilità di trovare un elettrone in una singola unità (volume) di spazio in una posizione specifica. La densità degli elettroni è uno dei fattori che influenza positivamente la capacità del metallo di condurre elettricità e calore. Ogni singolo elemento ha un numero variabile di elettroni. Un atomo di argento, ad esempio contiene 47 elettroni ed è più denso di un atomo di ferro, contenente 26 elettroni. L'argento è un miglior conduttore di calore del ferro.

Metalli puri e leghe

Metalli puri come oro, rame, argento e alluminio conducono il calore meglio di leghe, che sono composti da più di un elemento---contenenti diversi tipi di atomi di metalli. Ottone e acciaio inox sono esempi dei metalli che contengono più di un elemento.

Esempi di tariffe di conducibilità di calore

L'unità di misura per la conducibilità termica è "k" da cui può essere valutata la conduzione di calore relativa di vari metalli, elementi e materiali. L'argento ha la più alta conducibilità di metalli puri, misura 429 k. oro è 310 k, l'alluminio è 250 k; ottone è 109 k. ferro tassi a 80 k, mentre in acciaio inox e leghe di acciaio sono molto più bassi, con tassi tra 16 e 64 k. confrontare questi voti di solida roccia, che misura tra 2 e 7 k, marmo a circa 2,5 k e vetro a 1,05 k.