- कंडक्टर के प्रकार
- सामग्री की तापीय चालकता
- तापीय चालकता मूल्यों
- मुख्य हीट कंडक्टर
- हीरा
- चांदी
- तांबा
- सोना
- लिथियम
- अल्युमीनियम
- पीतल
- जस्ता
- लोहा
- संदर्भ
गर्मी कंडक्टर सामग्री जिसका संरचना ऐसी है कि गर्मी के माध्यम से उन्हें आसानी से पारित कर सकते हैं कर रहे हैं। यह याद रखना चाहिए कि सभी पदार्थ परमाणुओं और अणुओं से बने होते हैं, जो निरंतर कंपन आंदोलन में होते हैं, और यह कि गर्मी इन कणों के अधिक से अधिक आंदोलन में बदल जाती है।
कुछ सामग्री दूसरों की तुलना में बेहतर गर्मी का संचालन करती हैं, क्योंकि उनका आंतरिक विन्यास इस ऊर्जा प्रवाह को सुविधाजनक बनाता है। उदाहरण के लिए, लकड़ी गर्मी का एक अच्छा संवाहक नहीं है क्योंकि इसे गर्म होने में लंबा समय लगता है। लेकिन दूसरी ओर, लोहा, तांबा और अन्य धातुएं हैं, जिसका अर्थ है कि उनके कण बहुत तेजी से गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
कंप्यूटर चिप्स में इस्तेमाल किया जाने वाला थर्मल ग्रीस गर्मी का अच्छा संवाहक है, लेकिन बिजली का नहीं। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
यही कारण है कि रसोई के बर्तन, जैसे बर्तन और धूपदान बनाने के लिए धातुएं पसंदीदा हैं। वे जल्दी से गर्म होते हैं और भोजन को ठीक से पकाने के लिए तापमान तक पर्याप्त पहुंचते हैं।
हालांकि हैंडल और हैंडल, जो उपयोगकर्ता के हाथों के संपर्क में हैं, अन्य गर्मी-इन्सुलेट सामग्री से बने होते हैं। इस तरह, पैन गर्म होने पर भी संभालना आसान होता है।
कंडक्टर के प्रकार
गर्मी के संचालन के उनके तरीके के आधार पर, सामग्रियों को निम्न में वर्गीकृत किया जाता है:
- थर्मल कंडक्टर: हीरा और धातुएं जैसे तांबा, लोहा, जस्ता और एल्यूमीनियम, अन्य। आमतौर पर बिजली के अच्छे संवाहक भी गर्मी के अच्छे संवाहक होते हैं।
- थर्मल इंसुलेटर: लकड़ी, रबर, फाइबरग्लास, प्लास्टिक, कागज, ऊन, एनीमे, कॉर्क, पॉलिमर इसके अच्छे उदाहरण हैं। गैसें अच्छे संवाहक नहीं हैं।
सामग्री की तापीय चालकता
संपत्ति जो आंतरिक रूप से विशेषता है कि उनमें से प्रत्येक गर्मी का संचालन करता है उसे थर्मल चालकता कहा जाता है। किसी पदार्थ की उष्मीय चालकता जितनी अधिक होती है, उतनी ही वह ऊष्मा का संचालन करती है।
पदार्थों की तापीय चालकता प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है। एसआई इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ़ यूनिट्स में थर्मल चालकता को वाट / (मीटर x केल्विन) या डब्ल्यू / (एमके) में मापा जाता है। इसकी व्याख्या इस प्रकार है:
एंग्लो-सैक्सन देशों में उपयोग की जाने वाली तापीय चालकता के लिए एक और इकाई BTUH / (ft. thermalF) है, जहाँ BTUH प्रति घंटे ब्रिटिश थर्मल यूनिट के लिए है।
जब इसके सिरों के बीच तापमान में अंतर होता है तो ठोस से गर्मी निकलती है। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
तापीय चालकता मूल्यों
नीचे प्रकृति में पाए जाने वाले कुछ तत्वों और सामग्रियों की तापीय चालकता है और जिनका अक्सर उद्योग में उपयोग किया जाता है।
हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अभी भी प्रायोगिक चरण में सिंथेटिक यौगिक हैं, जिनकी तापीय चालकता हीरे की तुलना में अधिक है, जो तालिका का प्रमुख है।
धातुओं की तापीय चालकता के मूल्य में तापमान निर्णायक होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, वैसे-वैसे तापीय चालकता (हालांकि विद्युत चालकता कम हो जाती है) होती है। गैर-धातुओं के लिए, थर्मल चालकता मोटे तौर पर एक विस्तृत तापमान सीमा पर स्थिर होती है।
तालिका में मान 25ºC और 1 वायुमंडल दबाव पर निर्दिष्ट किए गए हैं।
अपने थर्मल गुणों के लिए एक सामग्री का चयन करते समय, यह ध्यान में रखना आवश्यक है कि यह गर्मी के साथ फैलता है। यह क्षमता थर्मल विस्तार के गुणांक द्वारा दी गई है।
मुख्य हीट कंडक्टर
हीरा
हीरा प्रकृति में सबसे अच्छा थर्मल कंडक्टर है। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से रॉबर्ट लविंस्की।
यह कमरे के तापमान पर सबसे अच्छा थर्मल कंडक्टर है, जो तांबे और किसी भी अन्य धातु से बहुत बेहतर है। हीरे में, जो एक विद्युत इन्सुलेटर है, गर्मी प्रवाहकत्त्व इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से नहीं बहती है, लेकिन इसकी अत्यधिक संगठित क्रिस्टलीय संरचना में कंपन के प्रसार के माध्यम से। इन कंपनों को फोनन कहा जाता है।
इसमें थर्मल विस्तार का कम गुणांक भी होता है, जिसका अर्थ है कि गर्म होने पर इसके आयाम मूल के करीब रहेंगे। जब एक अच्छे हीट कंडक्टर की आवश्यकता होती है जो बिजली का संचालन नहीं करता है, तो हीरा सबसे अच्छा विकल्प है।
नतीजतन, यह व्यापक रूप से कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सर्किट द्वारा उत्पादित गर्मी को दूर करने के लिए उपयोग किया जाता है। लेकिन इसका एक बड़ा नुकसान है: यह बेहद महंगा है। हालांकि सिंथेटिक हीरे हैं, वे बनाने में आसान नहीं हैं और वे महंगे भी हैं।
चांदी
चांदी के सिक्के
यह अपनी चमक, रंग और मैलापन के कारण अलंकरण के लिए एक अत्यधिक प्रशंसित धातु है। यह ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोधी है और सभी धातुओं के बीच यह उच्चतम तापीय चालकता के साथ-साथ उत्कृष्ट विद्युत चालकता वाला है।
इस कारण से, उद्योग में इसके कई अनुप्रयोग हैं, दोनों अकेले और अन्य तत्वों जैसे निकल और पैलेडियम के साथ।
शुद्ध चांदी, मुद्रित सर्किट के साथ, उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टिंग केबल बनाए जाते हैं और इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले कंडक्टर लेपित होते हैं, इसके अलावा मिश्र धातु में विद्युत संपर्कों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
यह अपेक्षाकृत दुर्लभ होने और इसलिए महंगा होने का नुकसान है, लेकिन इन अनुप्रयोगों के लिए भौतिक गुणों का अनूठा संयोजन इसे एक उत्कृष्ट विकल्प बनाता है, क्योंकि यह बहुत लचीला है और इसके साथ, अच्छी लंबाई के कंडक्टर प्राप्त होते हैं।
तांबा
तांबे के तार
यह सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातुओं में से एक है जब अच्छी तापीय चालकता की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह आसानी से नहीं गलता है और इसका पिघलने बिंदु काफी अधिक है, जिसका अर्थ है कि गर्मी के संपर्क में आने पर यह आसानी से पिघल नहीं पाएगा।
इसके अन्य फायदे इसकी चुंबकीयता नहीं होने के अलावा इसकी लचीलापन है। तांबा पुनर्नवीनीकरण है और चांदी की तुलना में बहुत कम महंगा है। हालांकि, थर्मल विस्तार का इसका गुणांक अधिक है, जिसका अर्थ है कि गर्म होने पर इसके आयाम सराहनीय रूप से बदलते हैं।
अपने अच्छे तापीय गुणों के कारण, यह रसोई के बर्तनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जैसे कि तांबे के बर्तन स्टील के साथ कवर किए जाते हैं, उदाहरण के लिए। केंद्रीय हीटिंग सिस्टम, कार रेडिएटर्स में गर्म पानी के टैंक में हीट एक्सचेंजर्स का निर्माण करने और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गर्मी का प्रसार करने के लिए भी।
सोना
Prehispanic सोने का मुखौटा
यह कीमती धातु समानता है और मानव जाति के इतिहास में एक प्रमुख स्थान रखता है। इस विशेष अर्थ के अलावा, सोना निंदनीय, प्रतिरोधी और गर्मी और बिजली का एक उत्कृष्ट संवाहक है।
चूँकि सोना ठोस नहीं होता है, इसका उपयोग ठोस अवस्था वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों में छोटी धाराओं को ले जाने के लिए किया जाता है। ये धाराएँ इतनी छोटी हैं कि संक्षारण के मामूली संकेत पर आसानी से बाधित हो सकती हैं, यही कारण है कि सोना विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक घटकों की गारंटी देता है।
इसका उपयोग हेडफ़ोन कनेक्टर, संपर्क, रिले और पैच केबल्स के निर्माण के लिए भी किया जाता है। स्मार्टफोन, कैलकुलेटर, लैपटॉप और डेस्कटॉप और टीवी जैसे उपकरणों में कम मात्रा में सोना होता है।
एयर कंडीशनिंग रिक्त स्थान के लिए विशेष चश्मे में भी फैला हुआ सोना होता है, इस तरह से वे सूरज की विकिरण को बाहर प्रतिबिंबित करने में मदद करते हैं, जब यह बहुत गर्म होता है। उसी तरह, वे इमारत में आंतरिक गर्मी बनाए रखने में मदद करते हैं जब यह सर्दी होती है।
लिथियम
लिथियम आयन बैटरी। लेखक: श्री ち ゅ ら さ ち लिथियम_बैटरी * फोटोग्राफी दिवस, अगस्त, 2005 * फोटोग्राफी व्यक्ति एनी। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
यह सभी धातुओं में सबसे हल्का है, हालांकि बहुत प्रतिक्रियाशील है इसलिए यह आसानी से मिल जाता है। आपको इसे बहुत सावधानी से भी संभालना होगा, क्योंकि यह बहुत ज्वलनशील है। इसके कारण, हालांकि यह प्रचुर मात्रा में है, यह मुक्त अवस्था में नहीं बल्कि यौगिकों में पाया जाता है, यही कारण है कि इसे इलेक्ट्रोलाइटिक तरीकों से आम तौर पर अलग किया जाना चाहिए।
इसकी तापीय चालकता सोने के समान है, लेकिन यह इससे काफी सस्ती है। लिथियम कार्बोनेट एक यौगिक है जिसका उपयोग गर्मी प्रतिरोधी ग्लास और सिरेमिक के निर्माण में किया जाता है।
लिथियम का एक और व्यापक उपयोग लंबे समय तक चलने वाली, हल्की बैटरी का निर्माण है, जिसके लिए लिथियम क्लोराइड का उपयोग धातु लिथियम को निकालने के लिए किया जाता है। एल्यूमीनियम के प्रसंस्करण में जोड़ा गया है, यह इसकी विद्युत चालकता और ऑपरेटिंग तापमान को कम करता है।
अल्युमीनियम
एल्यूमीनियम धातु की बाल्टी। स्रोत: कार्स्टन निहॉस
यह हल्की, सस्ती, अत्यधिक प्रतिरोधी और आसानी से काम आने वाली धातु एयर कंडीशनिंग उपकरण, जैसे एयर कंडीशनर और हीटर में हीट एक्सचेंजर्स बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली मुख्य सामग्रियों में से एक है।
दोनों घरेलू और औद्योगिक रूप से, एल्यूमीनियम के बर्तनों का उपयोग दुनिया भर के रसोईघरों में बड़े पैमाने पर किया जाता है।
एल्यूमीनियम के बर्तन जैसे बर्तन, धूपदान और बेकिंग शीट बेहद कुशल हैं। वे भोजन का स्वाद नहीं बदलते हैं और खाना बनाते समय गर्मी को जल्दी और समान रूप से फैलने देते हैं।
बावजूद, एल्यूमीनियम के बर्तन और धूपदान स्टेनलेस स्टील द्वारा विस्थापित कर दिए गए हैं, जो उतनी अच्छी गर्मी कंडक्टर नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि स्टेनलेस स्टील मजबूत एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, जैसे कि टमाटर सॉस उदाहरण के लिए।
यही कारण है कि स्टील के बर्तनों में टमाटर के सॉस बनाने के लिए बेहतर है, एल्यूमीनियम को भोजन में प्रवेश करने से रोकने के लिए, क्योंकि कुछ में एल्यूमीनियम जुड़ा हुआ है - एंटासिड, टेल्स्क, डियोडरेंट और कई अन्य उत्पादों में मौजूद - अपक्षयी रोगों की उपस्थिति के साथ, हालांकि अधिकांश विशेषज्ञ, साथ ही FDA, इस परिकल्पना को अस्वीकार करते हैं।
अग्रभूमि में एल्यूमीनियम सॉस पैन। स्रोत: पिक्साबे
एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम से बने कुकवेयर में एल्यूमीनियम कणों को छोड़ने का जोखिम नहीं होता है और सिद्धांत रूप में इसका उपयोग अधिक सुरक्षा के साथ किया जा सकता है।
पीतल
इन प्राचीन घंटियों का कांस्य सजावटी या धार्मिक उद्देश्यों के लिए धातुओं की उपयोगिता को दर्शाता है। स्रोत: Pxhere
कांस्य मुख्य रूप से अन्य धातुओं के साथ तांबे और टिन का एक मिश्र धातु है, कुछ हद तक। यह मानव जाति के इतिहास में प्राचीन काल से मौजूद है।
यह इतना महत्वपूर्ण है कि प्रागितिहास की एक अवधि को कांस्य युग के रूप में भी नामित किया गया है, जिस समय लोगों ने खोज की और इस मिश्र धातु के गुणों का उपयोग करना शुरू किया।
कांस्य जंग के लिए प्रतिरोधी है और इसके साथ काम करना आसान है। प्रारंभ में इसका उपयोग विभिन्न बर्तनों, उपकरणों, गहनों, कला वस्तुओं (उदाहरण के लिए मूर्तियों) और हथियारों, साथ ही टकसाल के सिक्कों को बनाने के लिए किया जाता था। आज भी इसका उपयोग पाइप, यांत्रिक भागों और संगीत वाद्ययंत्र बनाने के लिए किया जाता है।
जस्ता
जस्ता ऑक्साइड के साथ ग्लास देखें। स्रोत: एडम रडज़िकोव्स्की
यह एक बहुत निंदनीय और नमनीय सफेद-सफेद धातु है, जो कम पिघलने बिंदु के साथ काम करने में आसान है। यह प्राचीन काल से जाना जाता है, मुख्य रूप से मिश्र धातुओं में उपयोग किया जाता है।
इसका उपयोग वर्तमान में स्टील को गैल्वनाइज करने के लिए किया जाता है और इस प्रकार इसे जंग से बचाते हैं। निर्माण उद्योग के लिए बैटरी, पिगमेंट और विशेष जस्ता शीट बनाने के लिए भी।
लोहा
लोहे का बुरादा चुंबक पर। स्रोत: एनी कॉमन्स विकिमीडिया के माध्यम से।
लोहा एक अन्य धातु है जिसका ऐतिहासिक महत्व है। कांस्य की तरह, लोहा प्रागितिहास के एक चरण से जुड़ा हुआ है जिसमें महान तकनीकी विकास हुआ: लौह युग।
आज कास्ट आयरन में ऑटोमोटिव पार्ट्स के निर्माण के लिए उपकरण, बर्तन, निर्माण में और सामग्री के रूप में कई अनुप्रयोग जारी हैं।
लोहा गर्मी का एक बहुत अच्छा संवाहक है, जैसा कि हमने देखा है। लोहे की वस्तुएं बहुत अच्छी तरह से गर्मी वितरित करती हैं और इसे लंबे समय तक रखती हैं। इसमें एक उच्च पिघलने वाला बिंदु भी है, जो इसे उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी बनाता है, इसलिए औद्योगिक और घरेलू दोनों प्रकार के ओवन के निर्माण में इसकी उपयोगिता है।
संदर्भ
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- Effunda। कॉमन्स ठोस पदार्थों के गुण। Efunda.com से पुनर्प्राप्त
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- फिर से रचनात्मक भौतिकी। ऊष्मा संचरण। से पुनर्प्राप्त: fisicarecreativa.com।
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