Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Af hverju er stál sem hefur litla varmaleiðni notað í potta og pönnur?

Spurningin í heild sinni hljóðaði svona:

Af hverju leiðir stál hita hægar heldur en t.d. ál og brass? En er samt talið betri hitaleiðari?

Varmaorka er til staðar í málmum á formi sveifluhátta þeirra efna sem málmarnir eru gerðir úr. Sem dæmi má nefna titring atóma, rafeinda og kristals og einnig hljóðbylgjur. Efni hafa mismunandi varmaleiðni vegna þess að gerð atóma og kristalla er mismunandi.

Ryðfrítt stál hefur litla varmaleiðni miðað við flesta aðra málma en það er notað í potta og pönnur vegna annarra góðra eiginleika; það hefur mjög gott tæringarþol, mótanleika og kostar ekki mikið.

Samkvæmt lögmálum varmafræðinnar verður enginn flutningur á varma milli tveggja kerfa ef þau eru við sama hitastig. Kerfin þurfa því að vera við mismunandi hitastig til að varmi flytjist á milli þeirra. Almenna jafnan fyrir varmaleiðni er

$$q = -k\frac{dT}{dx}$$

Hér er $q$ varmastreymi (W/m2), sem segir til um hve mikill varmi streymir á tímaeiningu í gegnum þverskurðarflatarmál leiðarans. $\frac{dT}{dx}$ er hitastigullinn (K/m) og $k$ er varmaleiðni efnisins í einingum Wött á metra á Kelvin (W/mK).

Mynd 1 sýnir varmaleiðni fyrir plast og tíu málma við 20°C. Varmaleiðni plasts (Polyethylene, eins og er í venjulegum plastpokum) er svo lítil (0,5 W/mK) að súlan sést ekki á myndinni. Varmaleiðni fyrir ryðfrítt stál er 16 W/mK en varmaleiðni silfurs er 429 W/mK. Almennt gildir að varmaleiðni melma er lægri en varmaleiðni hreinna málma. Látún (brass) er til dæmis koparmelmi með varmaleiðni 110 W/mK en hreinn kopar hefur varmaleiðni 386 W/mK. Annað dæmi er ryðfrítt stál, sem er járnmelmi með mun lægri varmaleiðni en hreint járn.

Mynd 1. Varmaleiðni plasts og tíu málma.

Ryðfrítt stál hefur því álíka varmaleiðni og títan, en lága varmaleiðni miðað við alla hina málmana. Það má því segja að þrátt fyrir að ryðfrítt stál hafi svo lága varmaleiðni er það notað í potta og pönnur vegna annarra góðra eiginleika sem það hefur, eins og mjög gott tæringarþol, mótanleika og lágt verð.

Mynd:

Útgáfudagur

9.11.2018

Spyrjandi

Kjartan Auðunsson

Höfundur

Birgir Jóhannesson

verkfræðingur

Tilvísun

Birgir Jóhannesson. „Af hverju er stál sem hefur litla varmaleiðni notað í potta og pönnur?“ Vísindavefurinn, 9. nóvember 2018. Sótt 16. nóvember 2018. http://visindavefur.is/svar.php?id=54391.

Birgir Jóhannesson. (2018, 9. nóvember). Af hverju er stál sem hefur litla varmaleiðni notað í potta og pönnur? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=54391

Birgir Jóhannesson. „Af hverju er stál sem hefur litla varmaleiðni notað í potta og pönnur?“ Vísindavefurinn. 9. nóv. 2018. Vefsíða. 16. nóv. 2018. <http://visindavefur.is/svar.php?id=54391>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Hanna Ragnarsdóttir

1960

Hanna Ragnarsdóttir er prófessor í fjölmenningarfræðum við Menntavísindasvið HÍ. Rannsóknir hennar hafa einkum beinst að börnum og fullorðnum af erlendum uppruna í íslensku samfélagi og skólum og ýmsum þáttum fjölmenningarlegs skólastarfs.