धातुओं और उसके आवेदन की थर्मल चालकता
धातु पदार्थ हैं जो हैंक्रिस्टल संरचना। गर्म होने पर, वे पिघलने में सक्षम होते हैं, यानी, तरल पदार्थ में जाते हैं। उनमें से कुछ में कम पिघलने वाला बिंदु होता है: उन्हें नियमित चम्मच में रखकर और लौ के ऊपर मोमबत्तियां रखकर पिघलाया जा सकता है। यह सीसा और टिन है। दूसरों को केवल विशेष ओवन में पिघलाया जा सकता है। कॉपर और लौह में एक उच्च पिघलने बिंदु है। इसे कम करने के लिए, धातु में additives जोड़ा जाता है। परिणामी मिश्र धातु (स्टील, कांस्य, कास्ट आयरन, पीतल) में मूल धातु की तुलना में पिघलने वाला बिंदु कम होता है।
धातुओं का पिघलने बिंदु किस पर निर्भर करता है? उनमें से सभी में कुछ विशेष विशेषताएं हैं - गर्मी की क्षमता और धातुओं की थर्मल चालकता। गर्मी क्षमता गर्म होने पर गर्मी को अवशोषित करने की क्षमता को संदर्भित करती है। इसकी संख्यात्मक सूचकांक विशिष्ट गर्मी है। इसका मतलब है ऊर्जा की मात्रा जो धातु के द्रव्यमान की एक इकाई को अवशोषित कर सकती है, 1 डिग्री सेल्सियस तक गरम होती है। इस सूचक से वांछित तापमान के अनुरूप धातु को गर्म करने के लिए ईंधन की खपत पर निर्भर करता है। अधिकांश धातुओं की गर्मी क्षमता 300-400 जे / (किलो * के), धातु मिश्र धातु - 100-2000 जे / (किलो * के) की सीमा में है।
धातुओं की थर्मल चालकता गर्मी का हस्तांतरण हैअपने मैक्रोस्कोपिक अस्थिरता के लिए फूरियर कानून के अनुसार गर्म कणों से ठंडे तक। यह सामग्री की संरचना, इसकी रासायनिक संरचना और इंटरटॉमिक बंधन के प्रकार पर निर्भर करता है। धातुओं में, फोन्स द्वारा अन्य ठोस सामग्रियों में गर्मी इलेक्ट्रॉनों द्वारा स्थानांतरित की जाती है। धातुओं की थर्मल चालकता उच्च है, उनके पास क्रिस्टल संरचना जितनी अधिक सही है। अधिक धातु में अशुद्धता होती है, क्रिस्टल जाली को और विकृत किया जाता है, और थर्मल चालकता कम होती है। डोपिंग धातुओं की संरचना में ऐसे विकृतियों को पेश करता है और आधार धातु के सापेक्ष थर्मल चालकता को कम करता है।
सभी धातुओं में अच्छी थर्मल चालकता है, लेकिनकुछ दूसरों की तुलना में अधिक है। ऐसी धातुओं का एक उदाहरण सोने, तांबा, चांदी है। निचली थर्मल चालकता टिन, एल्यूमीनियम और लौह में पाई जाती है। धातुओं की बढ़ी हुई थर्मल चालकता उनके गुण के दायरे के आधार पर एक गुण या हानि है। उदाहरण के लिए, भोजन के तेज़ हीटिंग के लिए धातु व्यंजनों के लिए यह आवश्यक है। साथ ही, व्यंजनों के हैंडल बनाने के लिए उच्च थर्मल चालकता वाले धातुओं का उपयोग करना मुश्किल हो जाता है - knobs बहुत तेजी से गर्मी और स्पर्श नहीं किया जा सकता है। इसलिए, यहां गर्मी इन्सुलेट सामग्री का उपयोग किया जाता है।
धातु की एक और विशेषता जो इसे प्रभावित करती हैगुण - थर्मल विस्तार। यह धातु की मात्रा में वृद्धि की तरह दिखता है जब इसे गर्म किया जाता है और शीतलन के साथ घटता है। धातु उत्पादों के निर्माण के दौरान इस घटना को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, बर्तनों के ढक्कन ऊपरी बने होते हैं, केटल्स में ढक्कन और आवरण के बीच भी अंतर होता है ताकि गर्म होने पर ढक्कन फंस न जाए।
प्रत्येक धातु के लिए, गुणांकथर्मल विस्तार। यह एक प्रोटोटाइप के 1 डिग्री सेल्सियस तक हीटिंग करके निर्धारित किया जाता है जिसमें 1 मीटर की लंबाई होती है। लीड, जिंक और टिन का सबसे बड़ा गुणांक होता है। यह तांबे और चांदी के साथ छोटा है। यहां तक कि लोहा और सोना भी।
रासायनिक गुणों से, धातुओं को विभाजित किया जाता हैकई समूह सक्रिय धातुएं हैं (उदाहरण के लिए, पोटेशियम या सोडियम) तुरंत हवा या पानी के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं। आवधिक सारणी के पहले समूह को बनाने वाली छः सबसे सक्रिय धातुओं को क्षारीय कहा जाता है। उनके पास एक छोटा पिघलने वाला बिंदु है और वे इतने नरम हैं कि उन्हें चाकू से काटा जा सकता है। पानी से जुड़कर, वे क्षारीय समाधान बनाते हैं, इसलिए उनका नाम।
दूसरे समूह में क्षारीय पृथ्वी धातुएं होती हैं - कैल्शियम, मैग्नीशियम, आदि वे कई खनिजों, अधिक ठोस और अपवर्तक का हिस्सा हैं। अगले, तीसरे और चौथे समूहों की धातुओं के उदाहरण लीड और एल्यूमिनियम हो सकते हैं। ये काफी नरम धातुएं हैं और इन्हें अक्सर मिश्र धातुओं में उपयोग किया जाता है। संक्रमण धातु (लौह, क्रोमियम, निकल, तांबे, सोना, चांदी) कम सक्रिय हैं, अधिक फोर्जिंग और अक्सर उद्योग में मिश्र धातु के रूप में उपयोग किया जाता है।
गतिविधि श्रृंखला में प्रत्येक धातु की स्थितिप्रतिक्रिया करने की उनकी क्षमता को दर्शाता है। धातु जितना अधिक सक्रिय होता है, उतना आसान ऑक्सीजन लेता है। यौगिकों से अलग होना बहुत मुश्किल होता है, जबकि कम सक्रिय प्रकार के धातु शुद्ध रूप में पाए जा सकते हैं। उनमें से सबसे सक्रिय - पोटेशियम और सोडियम - केरोसिन में संग्रहीत होते हैं, इसके बाहर वे तुरंत ऑक्सीकरण होते हैं। उद्योग में प्रयुक्त धातुओं में से तांबे कम से कम सक्रिय है। यह गर्म पानी, साथ ही बिजली के तारों के लिए टैंक और पाइप बनाता है।
