Comment transférer thermique des métaux

February 25

Comment transférer thermique des métaux


Lorsque vous avez besoin d'enlever la chaleur à partir d'un métal, l'énergie doit être effectuée sans l'aide de pièces en mouvement. Le taux de transfert de chaleur dépend du gradient de température, ce qui est la différence de température sur une distance, et la conductivité du matériau. La conductivité thermique est étroitement liée à la conductivité électrique; en fait, les métaux font de bons conducteurs d'électricité et de la chaleur en raison de la mobilité de leurs électrons, par rapport aux non-métaux.

Instructions

1 Mesurer la température du métal.

2 Remplissez le seau avec de l'eau froide. Mesurer sa température avec le thermomètre.

3 Mesurer l'aire de la surface de l'aluminium et de l'épaisseur. Placer une extrémité de l'aluminium dans l'eau, et le métal sur le dessus de l'aluminium.

4 Calculer le transfert de chaleur par conduction. Ceci est donné par la loi de Fourier, exprimée en q = k dt / s, où q est la perte de chaleur, k est la conductivité thermique du matériau conducteur, A est l'aire de surface, dT est la différence de température et s est le conducteur l'épaisseur de matériau. Par exemple, un bloc de métal à 500 degrés Kelvin, mesurant 50 cm par 50 cm reliés par un bloc d'aluminium - conductivité thermique, 237 watts par mètre Kelvin - 10 cm d'épaisseur pour un seau d'eau à 300 degrés Kelvin aurait une chaleur une perte de (237) (500-300) (5 x 0,5 m.) / (0,1 m) = 118.500 watts, soit 118,5 kW.