QUAIS METAIS CONDUZEM O CALOR MELHOR?

QUAIS METAIS CONDUZEM O CALOR MELHOR?

A condutividade térmica mede a capacidade de um metal em conduzir calor. Essa propriedade varia em diferentes tipos de metal e é importante considerar em aplicações em que altas temperaturas de operação são comuns.

Em metais puros, a condutividade térmica permanece mais ou menos a mesma com o aumento da temperatura. No entanto, em ligas, a condutividade térmica aumenta com a temperatura.

Quais metais conduzem melhor o calor

Metais comuns classificados por condutividade térmica
Classificação Metal Condutividade Térmica [BTU / (h · ft⋅ ° F)]
1 Cobre 223
2 Alumínio 118
3 Latão 64
4 Aço 17
5 Bronze 15

Como você pode ver, dos metais mais comuns, o cobre e o alumínio têm a mais alta condutividade térmica, enquanto o aço e o bronze são os mais baixos. A condutividade térmica é uma propriedade muito importante ao decidir qual metal usar para uma aplicação específica. Como o cobre é um excelente condutor de calor, é bom para trocadores de calor, dissipadores de calor e até fundos de panela. Como o aço é um mau condutor de calor, é bom para ambientes de alta temperatura, como motores de avião.

Aqui estão algumas aplicações importantes que requerem metais que conduzam bem o calor:

Trocadores de Calor

Um trocador de calor é uma aplicação comum em que a boa condutividade térmica é importante. Os trocadores de calor fazem seu trabalho transferindo calor para obter aquecimento ou resfriamento.

O cobre é uma escolha popular para trocadores de calor em instalações industriais, ar condicionado, refrigeração, tanques de água quente e sistemas de aquecimento sob o piso. Sua alta condutividade térmica permite que o calor passe através dele rapidamente. O cobre tem propriedades adicionais desejáveis ​​em trocadores de calor, incluindo resistência à corrosão, bioincrustação, estresse e expansão térmica.

O alumínio também pode ser usado em algumas aplicações de trocadores de calor como uma alternativa mais econômica.

Trocadores de calor são comumente usados ​​nas seguintes situações:

Instalações industriais

Trocadores de calor em instalações industriais incluem usinas de energia fósseis e nucleares, plantas químicas, usinas de dessalinização e serviços marítimos.

Em instalações industriais, liga de cobre-níquel é usada para construir a tubulação do trocador de calor. A liga tem boa resistência à corrosão, que protege contra a corrosão em ambientes de água salgada. Também possui boa resistência à bioincrustação para evitar a formação de algas e musgos do mar. A liga de alumínio-latão tem propriedades semelhantes e pode ser usada como alternativa.

Sistemas solares térmicos de água

Os aquecedores solares de água são uma maneira econômica de aquecer a água na qual um tubo de cobre é usado para transferir a energia térmica solar para a água. O cobre é usado devido à alta condutividade térmica do cobre, resistência à corrosão do ar e da água e resistência mecânica.

Aquecedores de água a gás

Os trocadores de calor a gás transferem o calor gerado pelos combustíveis gasosos para a água. Eles são comuns em caldeiras residenciais e comerciais. Para aquecedores de água a gás, o cobre é o material preferido por causa de sua alta condutividade térmica e facilidade de fabricação.

Aquecimento e arrefecimento por ar forçado

Bombas de calor que usam ar têm sido usadas há muito tempo para aquecimento residencial e comercial. Eles trabalham através de troca de calor ar-ar através de unidades evaporadoras. Eles podem ser usados ​​em fornos de madeira, caldeiras e fogões. Novamente, o cobre é tipicamente usado por sua alta condutividade térmica.

Dissipadores de calor

Os dissipadores de calor são um tipo de trocador de calor que transfere o calor gerado por um dispositivo eletrônico ou mecânico para um fluido refrigerante móvel. O fluido transfere o calor do dispositivo, permitindo que ele esfrie até a temperatura desejada. Metais com alta condutividade térmica são usados.

Os computadores usam dissipadores de calor para resfriar unidades centrais de processamento ou processadores gráficos. Os dissipadores de calor também são usados ​​em dispositivos de alta potência, como transistores de potência, lasers e diodos emissores de luz (LEDs).

Dissipadores de calor são projetados para maximizar a área de superfície em contato com o fluido refrigerante.

As ligas de alumínio são o material de dissipador de calor mais comum. Isso ocorre porque o alumínio custa menos que o cobre. No entanto, o cobre é usado onde níveis mais altos de condutividade térmica são necessários. Alguns dissipadores de calor usam uma combinação de aletas de alumínio com uma base de cobre.

Utensílios de cozinha

Um uso mais doméstico de metal com boa condutividade térmica é em panelas. Quando você está esquentando sua comida, você não quer esperar o dia todo. É por isso que o cobre é usado nos fundos de utensílios de cozinha de alta qualidade porque o metal conduz rapidamente o calor e o espalha uniformemente pela superfície.

No entanto, se você estiver em um orçamento, você pode usar panelas de alumínio como alternativa. Pode demorar um pouco mais para aquecer sua comida, mas sua carteira vai agradecer por isso!