Удельная теплоемкость плавления меди

Удельная теплоемкость плавления меди

Удельная теплоемкость плавления медиУдельная теплоемкость плавления медиУдельная теплоемкость плавления меди6.1. Физико-химические свойства жидкой меди

В структуре производства продукции из рафинированной меди значительную роль играет этап разливки металла, на котором формируется ряд ее потребительских свойств.

Как только характеристики жидкого металла приводят в соответствие с необходимым химическим составом, начинается отвод жидкого металла из печи. Жидкая медь передается через переливное устройство к месту разлива, на линию изготовления медной катанки или на литейный участок, для получения плоских и круглых медных слитков (в зависимости от имеющихся заказов на поставку металлопродукции).

Качественные показатели продукции из рафинированной меди в значительной мере зависят от ее физико-химических свойств как в жидком, так и в твердом состоянии. Большинство физических свойств меди зависит от чистоты и её физического состояния. Значения основных физических свойств меди высокой чистоты приведены в табл. 6.1.

Температура плавления химически чистой меди 1083 o С, температура кипения 2325 o С.

Удельная теплоемкость меди при 25 o С равна 0,0918 кал/г, атомная теплоемкость твердой меди для всех температур в диапазоне 0-1083 o С может быть определена следующим уравнением:

Ср = 5,44 + 1,462*10 -3 Т — (6.1)

Теплоемкость жидкой меди равна: удельная 0,108 кал/г, атомная 7,50 кал/г*ат, и принимается постоянной для всех температур, как и для других жидких металлов (в данном случае до 1300 o С).

Теплота плавления меди равна: атомная 3110 кал/г при 1083 o С и удельная 48,9 кал/г. По теплоте испарения меди имеются разноречивые данные — от 75000 до 120000 кал/г*ат (или от 1180 до 1882 кал/г) при температурах 1000 — 1083 o С.

Для определения зависимости теплоты испарения от температуры используют следующую формулу:

Удельная теплоемкость плавления меди

Теплосодержание меди при различных температурах приведена в табл. 6.2. как результат вычислений до 600 o К по формуле:

Читайте также:  Станок для заточки лезвий рубанка

Удельная теплоемкость плавления меди

Таблица 6.1. Физические свойства промышленных марок меди

Удельная теплоемкость плавления меди

Теплопроводность меди при 20 o С составляет 0,910 кал/см*сек*град. Изменение теплопроводности меди в зависимости от температуры приведено в табл. 6.3

Таблица 6.2. Атомная теплоемкость и теплосодержание меди, кал/г*ат

Удельная теплоемкость плавления меди

Таблица 6.3. Теплопроводность меди при различных температурах

Удельная теплоемкость плавления меди

Удельная магнитная восприимчивость меди равна 0,085*10 -6 м 3 /кг. Вязкость жидкой меди при 1145 o С составляет 0,0341 Пуаз. Поверхностное натяжение жидкой меди 1104 дин/см; некоторые авторы приводят также величины 1150 или 1178 дин/см.

Жидкая медь растворяет ряд обычных газов: водород, сернистый ангидрид, кислород, азот, углекислый газ, оксид углерода и водяной пар. Растворимость газов зависит от наличия примесей в меди; поглощение газов металлом является следствием не только их растворимости, но и химического взаимодействия газов с металлом и его примесями. Растворенные газы влияют на механические и электрические свойства меди и ухудшают её качество. Поэтому при производстве рафинированной меди обращается внимание на устранение растворенных газов в конечной продукции металлургического цикла производства меди.

Механические свойства меди резко меняются в зависимости от наличия примесей. На механические свойства меди — упругость, пластичность, вязкость, твёрдость и др. — влияет также предварительная механическая обработка, например, прессование, прокатка, а также температурная обработка и др. Влияние прессования на свойства меди видно уже из того, что деформированной меди можно придать плотность от 8830 до 8940 кг/м 3 .

Удельная теплоемкость плавления меди

Свойства меди Cu: теплопроводность и плотность меди

В таблице представлены теплофизические свойства меди в зависимости от температуры в интервале от 50 до 1600 градусов Кельвина.

Плотность меди равна 8933 кг/м 3 (или 8,93 г/см 3 ) при комнатной температуре. Медь почти в четыре раза тяжелее алюминия и железа. Эти металлы будут плавать на поверхности жидкой меди. Значения плотности меди в таблице указаны в размерности кг/м 3 .

Читайте также:  Таблица выбора автомата по току и мощности

Зависимость плотности меди от ее температуры представлена в таблице. Следует отметить, что плотность меди при ее нагревании снижается как у твердого металла, так и у жидкой меди. Уменьшение значения плотности этого металла обусловлено его расширением при нагревании — объем меди увеличивается. Следует отметить, что жидкая медь имеет плотность около 8000 кг/м 3 при температурах до 1300°С.

Теплопроводность меди равна 401 Вт/(м·град) при комнатной температуре, что является довольно высоким значением среди металлов, которое сравнимо с теплопроводностью серебра.

При 1357К (1084°С) медь переходит в жидкое состояние, что отражено в таблице резким падением значения коэффициента теплопроводности меди. Видно, что теплопроводность жидкой меди почти в два раза ниже, чем у твердого металла.

Теплопроводность меди при ее нагреве имеет тенденцию к снижению, однако при температуре выше 1400 К, значение теплопроводности снова начинает увеличиваться.

В таблице рассмотрены следующие теплофизические свойства меди при различных температурах:

  • плотность меди, кг/м 3 ;
  • удельная теплоемкость, Дж/(кг·град);
  • температуропроводность, м 2 /с;
  • теплопроводность меди, Вт/(м·К);
  • удельное электрическое сопротивление, Ом·м;
  • функция Лоренца;
  • отношение теплоемкостей.

Удельная теплоемкость плавления меди

Теплофизические свойства меди: КТР и удельная теплоемкость меди

Медь имеет сравнительно высокие теплоты плавления и кипения: удельная теплота плавления меди 213 кДж/кг; удельная теплота кипения меди 4800 кДж/кг.

В таблице ниже представлены некоторые теплофизические свойства меди в зависимости от температуры в интервале от 83 до 1473К. Значения свойств меди указаны при нормальном атмосферном давлении. Следует отметить, что удельная теплоемкость меди равна 381 Дж/(кг·град) при комнатной температуре, а теплопроводность меди равна 395 Вт/(м·град) при температуре 20°С.

Из значений коэффициента температурного расширения и теплоемкости меди в таблице видно, что нагрев этого металла приводит к росту этих величин. Например, теплоемкость меди при температуре 900°С становится равной 482 Дж/(кг·град).

Читайте также:  Как посчитать диаметр кабеля

В таблице даны следующие теплофизические свойства меди:

  • плотность меди, кг/м 3 ;
  • удельная теплоемкость меди, кДж/(кг·К);
  • коэффициент теплопроводности меди, Вт/(м·град);
  • удельное электрическое сопротивление, Ом·м;
  • линейный коэффициент теплового расширения (КТР), 1/град.

Удельная теплоемкость плавления медиИсточники:
1. В.Е. Зиновьев. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах.
2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.

Уде́льная теплота́ плавле́ния (также: энтальпия плавления; также существует равнозначное понятие уде́льная теплота́ кристаллиза́ции) — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества).

Единица измерения — Дж/кг. Теплота плавления — частный случай теплоты термодинамического фазового перехода.

Удельная теплота плавления обозначается буквой λ <displaystyle lambda >(греческая буква лямбда). Формула расчёта удельной теплоты плавления: