Теплоемкость алюминия таблица - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Теплоемкость алюминия таблица

Физические свойства алюминия.

Основные свойства

Алюминий – химический элемент третей группы периодической системы Д.И. Менделеева.

Таблица физических свойств алюминия

Плотность , (кг/м 3 )2,7
Температура плавления Т пл, °С660
Температура кипения Т кип, °С2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г393,6
Теплопроводность l , Вт/м •град (при 20° С)228
Теплоемкость Ср , Дж/(г · град) (при 0–100°С)0,88
Коэффициент линейного расширения α × 10 -6 , 1/°С (пр°С)24,3
Удельное электросопротивление ρ × 10 -8 , Ом× м (при 20°С)2,7
Предел прочности σ в, МПа40–60
Относительное удлинение δ , %40–50
Твердость по Бринеллю НВ25
Модуль нормальной упругости E , ГПа70

Плотность алюминия

Плотность твердого и расплавленного алюминия снижается по мере увеличения его чистоты:

Плотность алюминия при 20°С

Степень чистоты, %99,2599,4099,7599.9799,99699.9998
Плотность при 20°С, г/см 32,7272,7062,7032,69962,69892,69808

Плотность расплавленного алюминия при 1000°С

Степень чистоты, %99,2599.4099.75
Плотность, г/см 32,3112,2912,289

Температура плавления и кипения.

В момент плавления алюминия возрастает объем металла: для алюминия чистотой 99,65 % — на 6,25%, для более чистого металла — на 6,60 %. По мере повышения степени чистоты алюминия температура его плавления возрастает:

Зависимисть температуры плавления алюминия от чистоты

Степень чистоты, %99,299,599,699,9799,996
Температура плавления, °С657658659,7659,8660,24

Теплопроводность алюминия

Теплопроводность алюминия повышается с увеличением степени его чистоты. Для технического алюминия (99,49 и 99,70%) теплопроводность при 200°С равна соответственно 209 и 222 Вт/(м×К) . Для электро­литически рафинированного алюминия чистотой 99,9% теплопроводность при 190°С возрастает до 343 Вт/(м×К). Примеси меди, магния и марганца в алюминии снижают его теплопроводность. Например, добавка 2 % Mn к алюминию снижает теплопроводность с 209 до 126 Вт/(м×К).

Электропроводность алюминия

Алюминий отличается высокой электропроводностью (четвертое место среди металлов — после серебра, меди и золота). Удельная электропроводность алюминия чистотой 99,99 % при 20°С равна 37,9 мкСм×м, что составляет 63,7% от электропроводности меди [59,5 мкСм×м]. Более чистый алюминий [99,999 %] обладает электропроводностью, равной 65,9% от электро­проводности меди.
На электропроводность алюминия влияет ряд факторов: степень деформации, режим термической обработки и т. д., решающую же роль играет природа примесей, присутствующих в алюминии. Примеси по их отрицательному влиянию на электропроводность алюминия можно расположить в следующий ряд: Cr, V, Mn, Ti, Mg, Ag, Сu, Zn, Si, Fe Ni.
Наиболее отрицательное влияние на электросопротивление алюминия оказывают примеси Сг, V, Мп и Ti . Поэтому в алюминии для электротехнической промышленности сумма Cr+V+Mn+Ti не должна превышать 0,015% (марка А5Е) и даже 0,01 % (А7Е) при содержании кремния соответственно 0,12 и 0,16 %.

Основными примесями в алюминии являются кремний, железо, медь, цинк и титан. При малых содержаниях кремния в алюминии (0,06%) величина Fe : Si (в пределах от 0,8 до 3,8) сравнительно мало влияет на его электросопротивление. При увеличении содержания кремния до 0,15—0,16% влияние Fe : Si возрастает. Ниже приведено влияние Fe : Si на электропроводность алюминия:

Влияние Fe : Si на электропроводность алюминия

Fe : Si1,071,442,002,683,56
Удельное электросопротивление алюминия,
×10 -2 мкОм·мм:
нагартованного2,8122,8162,8222,8292,838
отожженного2,7692,7712,7782,7832,788

Удельное электрическое сопротивление отожженной алюминиевой проволоки (ρ, мкОм·м) при 20°С в зависимости от содержания примесей можно приблизительно определить по следующей формуле: ρ=0,0264+0,007×(% Si)+0,0007×(% Fe) + 0,04×[% (Cr+V + Mn + Ti)].

Отражательная способность

С повышением степени чистоты алюминия возрастает его способность отражать свет от поверхности. Так, степень отражения белого света от прокатанных алюминиевых листов (фольги) в зависимости от чистоты металла, возрастает следующим образом: для Аl 99,2%—75%, Аl 99,5%—84% и для Аl 99,8%—86%. Поверхность листа, изготовленного из электролитически рафинированного алюминия чистотой 99,996%, отражает 90% падающего на него белого света.

Удельная теплоемкость жидких веществ при 20°С

НазваниеCpж
кДж/(кг °С)
НазваниеCpж
кДж/(кг °С)
Ацетон2,22Масло минеральное1,67…2,01
Бензин2,09Масло смазочное1,67
Бензол (10°С)1,42Метиленхлорид1,13
(40С)1,77Метил хлорид1,59
Вода чистая (0°С)4,218Морская вода (18°С)
(10°С)4,1920,5% соля4,10
(20°С)4,1823% соля3,93
(40°С)4,1786% соли3,78
(60°С)4,184Нефть0,88
(80°С)4,196Нитробензол1,47
(100°С)4,216Парафин жидкий2,13
Глицерин2,43Рассол (-10°С)
Гудрон2,0920% соли3,06
Деготь каменноугольный2,0930% соли2,64…2,72
Дифенил2,13Ртуть0,138
Довтерм1,55Скипидар1,80
Керосин бытовой1,88Спирт метиловый (метанол)2,47
Керосин бытовой (100°С)2,01Спирт нашатырный4,73
Керосин тяжелый2,09Спирт этиловый (этанол)2,39
Кислота азотная 100%-я3,10Толуол1.72
Кислота серная 100%-я1,34Трихлорэтилен0,93
Кислота соляная 17%-я1,93Хлороформ1,00
Кислота угольная (-190°С)0,88Этиленгликоль2,30
Клей столярный4,19Эфир кремниевой кислоты1,47

Удельная теплоёмкость — это количество тепла, которое требуется затратить, чтобы нагреть 1 килограмм вещества на 1 градус по шкале Кельвина (или Цельсия).

Физическая размерность удельной теплоемкости: Дж/(кг·К) = Дж·кг -1 ·К -1 = м 2 ·с -2 ·К -1 .

В таблице приводятся в порядке возрастания значения удельной теплоемкости различных веществ, сплавов, растворов, смесей. Ссылки на источник данный приведены после таблицы.

При пользовании таблицей следует учитывать приближенный характер данных. Для всех веществ удельная теплоемкость зависит от температуры и агрегатного состояния. У сложных объектов (смесей, композитных материалов, продуктов питания) удельная теплоемкость может значительно варьироваться для разных образцов.

ВеществоАгрегатное
состояние
Удельная
теплоемкость,
Дж/(кг·К)
Золототвердое129
Свинецтвердое130
Иридийтвердое134
Вольфрамтвердое134
Платинатвердое134
Ртутьжидкое139
Оловотвердое218
Серебротвердое234
Цинктвердое380
Латуньтвердое380
Медьтвердое385
Константантвердое410
Железотвердое444
Стальтвердое460
Высоколегированная стальтвердое480
Чугунтвердое500
Никельтвердое500
Алмазтвердое502
Флинт (стекло)твердое503
Кронглас (стекло)твердое670
Кварцевое стеклотвердое703
Сера ромбическаятвердое710
Кварцтвердое750
Граниттвердое770
Фарфортвердое800
Цементтвердое800
Кальциттвердое800
Базальттвердое820
Песоктвердое835
Графиттвердое840
Кирпичтвердое840
Оконное стеклотвердое840
Асбесттвердое840
Кокс (0…100°С)твердое840
Известьтвердое840
Волокно минеральноетвердое840
Земля (сухая)твердое840
Мрамортвердое840
Соль повареннаятвердое880
Слюдатвердое880
Нефтьжидкое880
Глинатвердое900
Соль каменнаятвердое920
Асфальттвердое920
Кислородгазообразное920
Алюминийтвердое930
Трихлорэтиленжидкое930
Абсоцементтвердое960
Силикатный кирпичтвердое1000
Полихлорвинилтвердое1000
Хлороформжидкое1000
Воздух (сухой)газообразное1005
Азотгазообразное1042
Гипствердое1090
Бетонтвердое1130
Сахар-песок1250
Хлопоктвердое1300
Каменный угольтвердое1300
Бумага (сухая)твердое1340
Серная кислота (100%)жидкое1340
Сухой лед (твердый CO2)твердое1380
Полистиролтвердое1380
Полиуретантвердое1380
Резина (твердая)твердое1420
Бензолжидкое1420
Текстолиттвердое1470
Солидолтвердое1470
Целлюлозатвердое1500
Кожатвердое1510
Бакелиттвердое1590
Шерстьтвердое1700
Машинное масложидкое1670
Пробкатвердое1680
Толуолтвердое1720
Винилпласттвердое
Скипидаржидкое1800
Бериллийтвердое1824
Керосин бытовойжидкое1880
Пластмассатвердое1900
Соляная кислота (17%)жидкое1930
Земля (влажная)твердое2000
Вода (пар при 100°C)газообразное2020
Бензинжидкое2050
Вода (лед при 0°C)твердое2060
Сгущенное молоко2061
Деготь каменноугольныйжидкое2090
Ацетонжидкое2160
Сало2175
Парафинжидкое2200
Древесноволокнистая плитатвердое2300
Этиленгликольжидкое2300
Этанол (спирт)жидкое2390
Дерево (дуб)твердое2400
Глицеринжидкое2430
Метиловый спиртжидкое2470
Говядина жирная2510
Патока2650
Масло сливочное2680
Дерево (пихта)твердое2700
Свинина, баранина2845
Печень3010
Азотная кислота (100%)жидкое3100
Яичный белок (куриный)3140
Сыр3140
Говядина постная3220
Мясо птицы3300
Картофель3430
Тело человека3470
Сметана3550
Литийтвердое3582
Яблоки3600
Колбаса3600
Рыба постная3600
Апельсины, лимоны3670
Сусло пивноежидкое3927
Вода морская (6% соли)жидкое3780
Грибы3900
Вода морская (3% соли)жидкое3930
Вода морская (0,5% соли)жидкое4100
Водажидкое4183
Нашатырный спиртжидкое4730
Столярный клейжидкое4190
Гелийгазообразное5190
Водородгазообразное14300
Читайте также:  Художественное литье из алюминия

Название материала

C, ккал/кг*С

АБС, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола

Теплоаккумулирующая способность материалов

Теплоаккумулирующая способность материалов, то есть способность материала удерживать тепло, оценивается удельной теплоемкостью, т.е. количеством тепла (в кДж), необходимым для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*K). Это значит, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1°K требуется 4,19 кДж.

Название материала
Таблица 1. Сравнение некоторых теплоаккумулирующих материалов

Ма­те­ри­алПлот­ность, кг/м 3Теп­ло­ем­кость, кДж/(кг*K)Ко­эф­фи­ци­ент те­пло­про­вод­нос­ти, Вт/(м*K)Мас­са ТАМ для те­пло­ак­ку­му­ли­ро­ва­ния 1 ГДж те­пло­ты при Δ= 20 K, кгОт­но­си­тель­ная мас­са ТАМ по от­но­ше­нию к мас­се во­ды, кг/кгОбъем ТАМ для те­пло­ак­ку­му­ли­ро­ва­ния 1 ГДж те­пло­ты при Δ= 20 K, м 3От­но­си­тель­ный объем ТАМ по от­но­ше­нию к объему во­ды, м 3 /м 3
Гранит, галька16000,840,4559500549,6*4,2
Вода10004,20,611900111,91
Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)*14600 т
1300 ж
1,92 т
3,26 ж
1,85 т
1,714 ж
33000,282,260,19
Парафин*786 т2,89 т0,498 т37500,324,770,4

Для водонагревательных установок и жидкостных систем отопления лучше всего в качестве теплоаккумулирующего материала применять воду, а для воздушных гелиосистем – гальку, гравий и т.п. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумулятор при одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным теплоаккумулятором имеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м 3 , в то время как галечный теплоаккумулятор в форме куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м 3 .

Плотность аккумулирования теплоты в значительной степени зависит от метода аккумулирования и рода теплоаккумулирующего материала. Она может быть аккумулирована в химически связанном виде в топливе. При этом плотность аккумулирования соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

  • нефть – 11,3;
  • уголь (условное топливо) – 8,1;
  • водород – 33,6;
  • древесина – 4,2.

При термохимическом аккумулировании теплоты в цеолите (процессы адсорбции – десорбции) может аккумулироваться 286 Вт*ч/кг теплоты при разности температур 55°C. Плотность аккумулирования теплоты в твердых материалах (скальная порода, галька, гранит, бетон, кирпич) при разности температур 60°C составляет 14 17 Вт*ч/кг, а в воде – 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление – затвердевание) плотность аккумулирования значительно выше, Вт*ч/кг:

  • лед (таяние) – 93;
  • парафин – 47;
  • гидраты солей неорганических кислот – 40 130.
Таблица 2. Сравнение удельной теплоемкости и плотности различных материалов на основе равных объемов

Ма­те­ри­алУдель­ная те­пло­ем­кость, кДж/(кг*K)Плот­ность, кг/м 3Те­пло­ем­кость, кДж/(м 3 *K)
Вода4,1910004187
Металлоконструкции0,4678333437
Бетон1,1322422375
Кирпич0,8422421750
Магнетит, железная руда0,6851253312
Базальт, каменная порода0,8228802250
Мрамор0,8628802375

К сожалению, лучший из приведенных в таблице 2 строительных материалов – бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*K), удерживает лишь ¼ того количества тепла, которое хранит вода того же веса. Однако плотность бетона (кг/м 3 ) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 приведены плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр. Эти величины приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что обладает наименьшей плотностью из всех приведенных материалов, имеет теплоемкость на 1 м 3 выше (2328,8 кДж/м 3 ), чем остальные материалы таблицы, в силу ее значительно большей удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он удерживает значительное количество тепла (1415,9 кДж/м 3 ).

Определение удельной теплоемкости металлов методом охлаждения

На правах рукописи

Министерство образования Российской Федерации

Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ

МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ОХЛАЖДЕНИЯ

Определение удельной теплоемкости металлов методом охлаждения: Методические указания к лабораторной работе / Сост. , ; ВолгГАСА. – Волгоград, 2002. – 7 с.

Целью работы является определение удельной и молярной теплоемкостей алюминия, проверка закона Дюлонга и Пти. Приводится краткая теория явления стационарной теплопроводности. Дано описание экспериментальной установки, а также порядок выполнения работы, способ расчета и графического представления результатов, сформулировано задание для учебно-исследовательской работы.

Для студентов всех специальностей по дисциплине «Физика».

Ил. 1. Табл. 4. Библиогр. 1 назв.

© Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия, 2002

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ОХЛАЖДЕНИЯ

Цель работы: определение удельной и молярной теплоемкостей алюминия, проверка закона Дюлонга и Пти.

Приборы и принадлежности: электропечь, трансформатор, милливольтметр, термопара, секундомер, образцы.

Удельной теплоемкостью вещества называется величина, численно равная теплоте, которую надо сообщить единице массы этого вещества для нагревания его на один кельвин: (1)

Молярной теплоемкостью , называется величина, численно равная теплоте, которую надо сообщить I молю вещества для нагревания его на I К.

(2)

Тепло, подводимое к твердому телу, расходуется на увеличение энергии колебания частиц (атомов, молекул, ионов), образующих тело. Частицы твердого тела взаимодействуют друг с другом, и поэтому колебания всех частиц являются связанными между собой. Однако при достаточно высокой температуре можно приближенно считать, что каждая частица колеблется независимо от своих соседей.

В общем случае колебания частиц около узлов кристаллической решетки могут происходить в разных направлениях, но любое колебание можно разложить на три составляющих колебания по направлениям осей координат. Поэтому каждая частица обладает тремя колебательными степенями свободы. Энергия колеблющейся частицы состоит из суммы ее кинетической и потенциальной энергий, средние значения которых при гармонических колебаниях можно считать одинаковыми. Среднее значение кинетической энергии одной частицы, приходящееся на одну степень свободы, равно , где K– постоянная Больцмана, Т – абсолютная температура. Следовательно, на одну колебательную степень свободы приходится энергия KT. Таким образом, полное значение средней энергии одной колеблющейся частицы

(3)

Для нахождения внутренней энергии одного моля вещества нужно полную энергию одной частицы умножить на число независимо колеблющихся частиц в одном моле. Для химически простых веществ, образующих в твердом состоянии атомные или металлические кристаллы, оно равно NA (числу Авогадро). Следовательно, внутренняя энергия одного моля

(4)

Твердые тела имеют незначительный коэффициент теплового расширения и мало увеличиваются в объеме при нагревании. В связи с этим для твердых тел значения теплоемкостей при постоянном объеме CV и при постоянном давлении CP практически не различаются, и можно говорить просто о теплоемкости твердого тела C. Она численно равна производной от внутренней энергии по температуре: и для моля одноатомного кристалла составляет величину:

(5)

Этот закон выполняется лишь в том случае, если температура тела достаточно высока и превосходит некоторую характерную для каждого вещества температуру q (температуру Дебая).

Свойства металлов

Плотность. Это – одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. по плотности металлы делятся на следующие группы:

легкие (плотность не более 5 г/см 3 ) – магний, алюминий, титан и др.:

тяжелые – (плотность от 5 до 10 г/см 3 ) – железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа);

очень тяжелые (плотность более 10 г/см 3 ) – молибден, вольфрам, золото, свинец и др.

В таблице 2 приведен значения плотности металлов. (Это и последующие таблицы характеризуют свойства тех металлов, которые составляют основу сплавов для художественного литья).

Таблица 2. Плотность металла.

МеталлПлотность г/см 3МеталлПлотность г/см 3
Магний1,74Железо7,87
Алюминий2,70Медь8,94
Титан4,50Серебро10,50
Цинк7,14Свинец11,34
Олово7,29Золото19,32

Температура плавления. В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы:

легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 o С) – цинк, олово, свинец, висмут и др.;

среднеплавкие (от 600 o С до 1600 o С) – к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото;

тугоплавкие ( более 1600 o С) – вольфрам, молибден, титан, хром и др.

Ртуть относится к жидкостям.

При изготовлении художественных отливок температура плавления металла или сплава определяет выбор плавильного агрегата и огнеупорного формовочного материала. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.

Таблица 3. Температура плавления и кипения металлов.

МеталлТемпература, o СМеталлТемпература, o С
плавлениякипенияплавлениякипения
Олово2322600Серебро9602180
Свинец3271750Золото10632660
Цинк420907Медь10832580
Магний6501100Железо15392900
Алюминий6602400Титан16803300

Удельная теплоемкость. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы на один градус. Удельная теплоемкость уменьшается с увеличением порядкового номера элемента в таблице Менделеева. Зависимость удельной теплоемкости элемента в твердом состоянии от атомной массы описывается приближенно законом Дюлонга и Пти:

где, ma – атомная масса; cm – удельная теплоемкость (Дж/кг * o С).

В таблице 4 приведены значения удельной теплоемкости некоторых металлов.

Таблица 4. Удельная теплоемкость металлов.

МеталлТемпература, o СУдельная теплоемкость, Дж/кг * o СМеталлТемпература, o СУдельная теплоемкость, Дж/кг * o С
Магний0-100
225
1,03
1,18
Цинк0
св.420
0,35
0,51
Титан0-100
440
0,47
068
Серебро0
427
0,23
0,25
Медь97,5
Св.1100
0,40
0,55
Олово0
240
0,22
0,27
Алюминий0-100
660
0,87
1,29
Золото0-100
1100
0,12
0,15
Железо0-100
1550
0,46
1,05
Свинец0
300
0,12
0,14

Скрытая теплота плавления металлов. Это характеристика (таблица 5 ) наряду с удельной теплоемкости металлов в значительной степени определяет необходимую мощность плавильного агрегата. Для расплавления легкоплавкого металла иногда требуется больше тепловой энергии, чем для тугоплавкого. Например, для нагревания меди от 20 до 1133 o С потребуется в полтора раза меньше тепловой энергии, чем для нагревания такого же количества алюминия от 20 до 710 o C.

Таблица 5. Скрытая теплота металла

МеталлСкрытая теплота
плавления, Дж/кг
МеталлСкрытая теплота
плавления, Дж/кг
Свинец23,2Медь203,7
Олово60,9Железо277,2
Золото63,0Магний369,6
Цинк101,6Алюминий400,7
Серебро105,0Титан436,8

Теплоемкость. Теплоемкость характеризует передачу тепловой энергии от оной части тела к другой, а точнее, молекулярной перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры. (таблица 6)

Таблица 6. Коэффициент теплопроводности металлов при 20 o С

МеталлКоэффициент теплопроводности, кВт/м * o СМеталлКоэффициент теплопроводности, кВт/м * o С
Серебро0,410Цинк0,110
Медь0,386Олово0,065
Золото0,294Железо0,067
Алюминий0,210Свинец0,035
Магний0,144Титан0,016

Качество художественного литья тесно связано с теплопроводностью металла. В процессе выплавке важно не только обеспечить достаточно высокую температуру металла, но и добиться равномерного распределения температуры во всем объеме жидкой ванны. Чем выше теплопроводность, тем равномернее распределена температура. При электродуговой плавке, несмотря на высокую теплопроводность большинства металлов, перепад температуры по сечению ванны достигает 70-80 o С, а для металла с низкой теплопроводностью этот перепад может достигать 200 o С и более.

Благоприятные условия для выравнивания температуры создаются при индукционной плавке.

Коэффициент теплового расширения. Эта величина, характеризующая изменение размеров образца длиной 1 м при нагревании на 1 o С, имеет важное значение при эмальерных работах (таблица 7)

Коэффициенты теплового расширения металлической основы и эмали должны иметь по возможности близкие значения, чтобы после обжига эмаль не растрескивалась. Большинство эмалей, представляющих твердый коэффициент оксидов кремния и других элементов, имеют низкий коэффициент теплового расширения. Как показала практика, эмали очень хорошо держаться на железе, золоте, менее прочно – на меди и серебре. Можно полагать, что титан – весьма подходящий материал для эмалирования.

Таблица 7. Коэффициент теплового расширения металлов.

МеталлТемпература, o Сα*10 -8 o С -1МеталлТемпература, o Сα*10 -8 o С -1
Титан27
727
8,3
12,8
Алюминий27
627
23,3
37,8
Железо27
727
12,0
14,7
Олово (α- модификация)2716,0
Золото27
727
14,0
17,7
Олово (β-модификации)2731,4
Медь27
727
16,7
21,8
Магний2725,8
Серебро27
727
18,9
25,6
Свинец27
277
28,5
33,3
Цинк27
377
63,5
50,3

Отражательная способность. Это – способность металла отражать световые волны определенной длины, которая воспринимает человеческим глазом как цвет (таблице 8). Цвета металла указаны в таблице 9.

Таблица 8. Соответствие между цветом и длиной волны.

ЦветДлина волны, нмЦветДлина волны, нм
Фиолетовый460Желтый580
Синий470Оранжевый600
Голубой480Красный640
Зеленый520Пурпурный700

Таблица 9. Цвета металлов.

МеталлЦветМеталлЦвет
МагнийБело-серыйЦинкГолубовато-белый
АлюминийСеровато-белыйСереброБелый
ТитанСеровато-белыйОловоСеровато-белый
ЖелезоГолубовато-белыйЗолотоЖелтый
МедьКрасновато-розоватыйСвинецСеровато-белый

Чистые металлы в декоративно-прикладном искусстве практически не применяются. Для изготовления различных изделий используют сплавы, цветовые характеристики которых значительно отличаются от цвета основного металла.

В течении долгого времени накапливался огромный опыт применения различных литейных сплавов для изготовления украшений, бытовых предметов, скульптур и многих других видов художественного литья. Однако до сих пор еще не раскрыта взаимосвязь между строением сплава и его отражательной способностью.

Удельная теплоёмкость

Уде́льная теплоёмкость — отношение теплоёмкости к массе, теплоёмкость единичной массы вещества (разная для различных веществ); физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. [1] .

В Международной системе единиц (СИ) удельная теплоёмкость измеряется в джоулях на килограмм на кельвин, Дж/(кг·К) [2] . Иногда используются и внесистемные единицы: калория/(кг·°C) и т. д.

Удельная теплоёмкость обычно обозначается буквами c или С , часто с индексами.

На значение удельной теплоёмкости влияет температура вещества и другие термодинамические параметры. К примеру, измерение удельной теплоёмкости воды даст разные результаты при 20 °C и 60 °C. Кроме того, удельная теплоёмкость зависит от того, каким образом позволено изменяться термодинамическим параметрам вещества (давлению, объёму и т. д.); например, удельная теплоёмкость при постоянном давлении ( CP ) и при постоянном объёме ( CV ), вообще говоря, различны.

Формула расчёта удельной теплоёмкости:

c = Q m Δ T , >,> где c — удельная теплоёмкость, Q — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении), m — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества, ΔT — разность конечной и начальной температур вещества.

Удельная теплоёмкость может зависеть (и в принципе, строго говоря, всегда, более или менее сильно, зависит) от температуры, поэтому более корректной является следующая формула с малыми (формально бесконечно малыми) δ T и δ Q :

c ( T ) = 1 m ( δ Q δ T ) . >left(>right).>

Содержание

Значения удельной теплоёмкости некоторых веществ

Приведены значения удельной теплоёмкости при постоянном давлении ( Cp ).

Таблица I: Стандартные значения удельной теплоёмкости

ВеществоАгрегатное состояниеУдельная
теплоёмкость,
кДж/(кг·K)
Водородгаз14,304 [3]
Аммиакгаз4,359—5,475
Гелийгаз5,193 [3]
Вода (300 К, 27 °C)жидкость4,1806 [4]
Сусло пивноежидкость3,927
Литийтвёрдое тело3,582 [3]
Этанолжидкость2,438 [5]
Лёд (273 К, 0 °C)твёрдое тело2,11 [6]
Водяной пар (373 К, 100 °C)газ2,0784 [4]
Нефтяные маслажидкость1,670—2,010
Бериллийтвёрдое тело1,825 [3]
Азотгаз1,040 [3]
Воздух (100 % влажность)газ1,030
Воздух (сухой, 300 К, 27 °C)газ1,007 [7]
Кислород (O2)газ0,918 [3]
Алюминийтвёрдое тело0,897 [3]
Графиттвёрдое тело0,709 [3]
Стекло кварцевоетвёрдое тело0,703
Чугунтвёрдое тело0,540
Алмазтвёрдое тело0,502
Стальтвёрдое тело0,462
Железотвёрдое тело0,449 [3]
Медьтвёрдое тело0,385 [3]
Латуньтвёрдое тело0,370
Молибдентвёрдое тело0,251 [3]
Олово (белое)твёрдое тело0,227 [3]
Ртутьжидкость0,140 [3]
Вольфрамтвёрдое тело0,132 [3]
Свинецтвёрдое тело0,130 [3]
Золототвёрдое тело0,129 [3]
Значения приведены для стандартных условий ( T = +25 °C , P = 100 кПа ), если это не оговорено особо.

Таблица II: Значения удельной теплоёмкости для некоторых строительных материалов

ВеществоУдельная
теплоёмкость
кДж/(кг·K)
Древесина1,700
Гипс1,090
Асфальт0,920
Талькохлорит0,980
Бетон0,880
Мрамор, слюда0,880
Стекло оконное0,840
Кирпич керамический красный0,840 — 0,880 [8]
Кирпич силикатный0,750 — 0,840 [8]
Песок0,835
Почва0,800
Гранит0,790
Стекло кронглас0,670
Стекло флинт0,503
Сталь0,470

См. также

Примечания

  1. ↑ Для неоднородного (по химическому составу) образца удельная теплоемкость является дифференциальной характеристикой c = d C d m = 1 ρ d C d V >=>>>, меняющейся от точки к точке. Зависит она в принципе и от температуры (хотя во многих случаях изменяется достаточно слабо при достаточно больших изменениях температуры), при этом строго говоря определяется – вслед за теплоёмкостью – как дифференциальная величина и по температурной оси, т.е. строго говоря следует рассматривать изменение температуры в определении удельной теплоёмкости не на один градус (тем более не на какую-то более крупную единицу температуры), а на малое δ T с соответствующим количеством переданной теплоты δ Q . (См. далее основной текст)
  2. ↑ Кельвины (К) здесь можно заменять на градусы Цельсия (°C), поскольку эти температурные шкалы (абсолютная и шкала Цельсия) отличаются друг от друга лишь начальной точкой, но не величиной единицы измерения.
  3. 12345678910111213141516CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 4-135. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
  4. 12CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 6-2. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
  5. ↑CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 15-17. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
  6. ↑CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 6-12. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
  7. ↑CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 6-17. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
  8. 12http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/strojmaterialy/plotnost-i-teploemkost-kirpicha

Литература

  • Таблицы физических величин. Справочник, под ред. И. К. Кикоина, М., 1976.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика.
  • Лифшиц E. М.Теплоёмкость // под. ред. А. М. ПрохороваФизическая энциклопедия. — М. : «Советская энциклопедия», 1998. — Т. 2 .
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Что такое wiki.moda Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector