- El concepto de "conductividad térmica".
- Conductividad térmica del acero.
- Conductividad térmica de varios tipos diferentes de acero.
- Conclusiones
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Para realizar cualquier trabajo con diversos materiales, antes de procesarlos, es necesario conocer todos los datos relativos a las características del material, sus propiedades físicas.
A continuación se considerará material como el acero. La atención se centrará en la capacidad de un material como la conductividad térmica. Este es un indicador que debe saber si va a trabajar con algún material.
El concepto de "conductividad térmica".
Primero debe comprender el concepto mismo de "conductividad térmica". Esto ayudará al usuario a ubicar fácilmente entre los números secos y operarlos. Para llevar a cabo ciertos trabajos, debe abordar el asunto a fondo y descubrir todas las características posibles del material con el que el usuario trabajará posteriormente.
La conductividad térmica se refiere a la capacidad de varios cuerpos materiales para el intercambio de calor (transferencia de energía) a partes menos calientes del cuerpo desde sus partes más calientes. Este proceso es posible, gracias a las diversas partículas del cuerpo, que se mueven al azar. Estas partículas son:
- moleculas
- átomos
- electrones y así sucesivamente.
Dicho intercambio de calor es posible en todos los cuerpos en los que se observa una distribución no uniforme de los índices de temperatura. El mecanismo de transferencia de calor dependerá directamente del estado de agregación del material en cuestión.
Además, el término "conductividad térmica" se utiliza para denotar las características cuantitativas de la capacidad de cualquier cuerpo físico para conducir el calor. Si comparamos circuitos térmicos con circuitos eléctricos, entonces este término es un análogo de conductividad.
Para caracterizar la capacidad cuantitativa del cuerpo físico para conducir el calor, se utiliza una cantidad especial, que se denomina coeficiente de conductividad térmica. Esta característica es igual a la cantidad de calor que pasa a través de una muestra de material, necesariamente homogénea, un área de unidad y una longitud de unidad por unidad de tiempo con una única diferencia de temperatura. En el conocido sistema SI, este valor se mide en W / (m * grado Celsius).
El mismo fenómeno de la conducción de calor se basa en principios que se explican fácilmente mediante la teoría cinética molecular. Consisten en el hecho de que las moléculas calentadas se mueven mucho más rápido que las moléculas que están en su estado normal, por lo que con su rápido movimiento caótico pueden influir en otras moléculas que se encuentran en las partes más frías del cuerpo y transferirles su calor.
Conductividad térmica del acero.
Para operar el conocimiento obtenido sobre la conductividad térmica de los materiales para el trabajo posterior con ellos, es necesario tener en cuenta todos los matices existentes para un cuerpo físico separado.
Si hablamos de acero, debe recordarse que esta característica de este metal se reduce si contiene impurezas de varios tipos. Incluso puedes dar ejemplos específicos que puedan confirmar este hecho bien conocido. Por ejemplo, si el contenido de carbono en un acero aumenta, afecta negativamente la conductividad térmica del acero. En los aceros aleados, este coeficiente es aún más bajo debido a los aditivos.
Si consideramos el acero puro, que no contiene impurezas, su conductividad térmica será bastante alta, como en todos los metales. Es alrededor de 70 W / (m * gr. Celsius).
Si nos fijamos en los indicadores de carbono y aceros de alta aleación, son significativamente más bajos, lo que en principio no es sorprendente. Esto se explica por la presencia de impurezas en su composición, que disminuye el coeficiente de conductividad térmica. Por cierto, debe recordarse que el mismo factor del efecto térmico puede afectar significativamente la conductividad térmica de los aceros aleados y al carbono. El hecho es que con un aumento de la temperatura, el coeficiente de esta magnitud de tales aceros disminuye.
Conductividad térmica de varios tipos diferentes de acero.
Aquí, se presentarán cifras secas para que el usuario pueda encontrar de inmediato los índices de un valor dado necesario para algunas calidades de acero:
El coeficiente de conductividad térmica de los aceros bajos en carbono, que se utilizan en la producción de tuberías ordinarias, es de 54, 51, 47 (W / (m * g. C) para 25, 125, 225 grados Celsius, respectivamente.- El coeficiente promedio de los aceros al carbono, que se puede calcular a temperatura ambiente, está en el rango de 50 a 90 W / (M * gr. C).
- El coeficiente de conductividad térmica para el acero común, que no contiene varias impurezas, que a su vez no puede afectar este coeficiente de ninguna manera, es de 64 W / (m * gr. C). Este coeficiente cambia de manera insignificante con un cambio en la exposición al calor, pero ciertamente no tanto como en el caso del carbono y los aceros aleados.
Conclusiones
Para el procesamiento exitoso de cualquier material es muy importante conocer todas sus propiedades físicas y características. Esto es necesario para realizar con éxito todo el trabajo requerido y obtener el resultado deseado. La ignorancia de las características puede llevar a consecuencias desagradables.
La conductividad térmica del acero es un punto muy importante si se supone que debe trabajar con este metal. Debe recordarse no solo el coeficiente básico de conductividad térmica del acero común, sino también los coeficientes de esta magnitud en sus aleaciones. Tienen otras propiedades que pueden dificultar el trabajo con ellos.
El maestro debe saber que el carbono y los aceros aleados tienen una conductividad térmica mucho menor, ya que sus composiciones contienen impurezas que afectan directamente a este valor.
También debe recordarse que el coeficiente de esta característica de los aceros también es muy dependiente de los efectos térmicos. Esto significa que cuanto mayor sea la temperatura, mayor será el coeficiente.