Melhores Metais para Condução de Calor

Condutividade térmica é o termo que descreve a rapidez com que um material absorve calor de áreas de alta temperatura e o move em direção a áreas de temperatura mais baixa. Os melhores metais condutores de calor têm alta condutividade térmica e são úteis para muitas aplicações, como utensílios de cozinha, trocadores de calor e dissipadores de calor. Por outro lado, metais com menor taxa de transferência de calor também são úteis onde podem atuar como escudo térmico em aplicações que geram grandes quantidades de calor, como motores de avião.

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Aqui está uma classificação de metais condutores de calor e ligas metálicas da menor para a maior condutividade térmica média, em Watts / metro-K à temperatura ambiente:

1. aço inoxidável (16)
2. Chumbo (35)
3. aço carbono (51)
4. Ferro forjado (59)
5. Ferro (73)
6. Alumínio Bronze (76)
7. Latão de cobre (111)
8. Alumínio (237)
9. Cobre (401)
10. prata (429)

Aço inoxidável

Com uma das mais baixas condutividades térmicas para uma liga metálica, o aço inoxidável leva muito mais tempo para conduzir o calor para longe de uma fonte do que, digamos, o cobre. Isso significa que uma panela de aço inoxidável demoraria muito mais tempo para aquecer os alimentos do que uma panela com fundo de cobre (embora o aço inoxidável tenha outros benefícios). Turbinas a vapor e a gás em usinas de energia usam aço inoxidável devido à sua resistência ao calor, entre outras propriedades. Na arquitetura, o revestimento de aço inoxidável pode resistir a altas temperaturas por mais tempo, mantendo os edifícios mais frios à luz do sol.

Alumínio

Embora o alumínio tenha uma condutividade térmica ligeiramente mais baixa do que o cobre, ele é mais leve, mais barato e mais fácil de trabalhar, o que o torna a melhor escolha para muitas aplicações. Por exemplo, microeletrônicos como LEDs e diodos laser usam dissipadores de calor minúsculos com aletas de alumínio que se projetam no ar. O calor gerado pela eletrônica é transferido do chip para o alumínio e depois para o ar, de forma passiva ou com a ajuda de um fluxo de ar forçado ou de um resfriador termoelétrico.
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Cobre

O cobre tem uma condutividade térmica muito alta e é muito mais barato e mais disponível do que a prata, que é o melhor metal de todos para a condução de calor. O cobre é resistente à corrosão e à bioincrustação, o que o torna um bom material para aquecedores solares de água, aquecedores de água a gás e trocadores de calor industriais, geladeiras, condicionadores de ar e bombas de calor.

Outros fatores que afetam a condução de calor

Ao considerar os melhores metais para a condução de calor, você também deve levar em consideração outros fatores além da condutividade térmica, que afetam a taxa de fluxo de calor. Por exemplo, a temperatura inicial do metal pode fazer uma grande diferença em sua taxa de transferência de calor. À temperatura ambiente, o ferro tem uma condutividade térmica de 73, mas a 1.832 ° F, sua condutividade cai para 35. Outras influências incluem a diferença de temperatura no metal, a espessura do metal e a área da superfície do metal.

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