در این مقاله رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات را مورد بررسی قرار می دهیم. رسانش جامدات یکی از مهم ترین فاکتورها برای بررسی وضعیت عملکرد هر یک از این متریال است. برای ارزیابی میزان رسانایی فلزات و نافلزات جامد به فاکتورهای مختلفی توجه می شود و از راهکارهای آزمایشی متعددی در این زمینه استفاده می شود. شما می توانید برای اجرای هر یک از این آزمایش ها از راهکارهای ساده و ابزارهای به صرفه استفاده کنید. در این آزمایش به رسانش قوی فلزات نسبت به مواد نافلزی پی می بریم. در این بخش از چند فلز در دسترس برای اثبات این مهم استفاده می کنیم.
میتوانید مقاله آزمایش بررسی رسانایی الکتریکی مواد مختلف را مطالعه کنید.
نحوه بررسی مواد رسانا و عایق
آزمایش بررسی رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات به منظور ارزیابی وضعیت رسانایی یا عایق بودن متریال مختلف انجام می گیرد. از نتایج چنین آزمایش هایی در عرصه های علمی امروزی به میزان قابل توجهی استفاده می شود. امروزه مواد عایق برای افزایش بازدهی انرژی در محیط مورد استفاده قرار می گیرند. به همین خاطر در شرح این آزمایش می توان به مزایای اجرای آزمایش بررسی مواد رسانا و نارسانا اشاره کرد.
متریالی مانند شیشه، چوب و… در فهرست مواد غیرفلزی عایق دسته بندی می شوند. در این میان انواع اقلام فلزی مانند مس، طلا و… به عنوان رسانا دسته بندی می شوند و مزایای بسیاری برای عرصه های صنعتی به همراه دارند. برای ارزیابی وضعیت رسانایی هر یک از این مواد متریال و ابزارهای زیر را آماده سازی کنید.
ابزارهای آزمایش
برای اجرای آزمایش بررسی رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات انواع ابزارها و وسایل آزمایشی ساده مورد استفاده قرار می گیرند که هر یک از آن ها روند اجرای این آزمایش را ساده تر می کنند. برخی از این ابزارها را در زیر مشاهده می کنید:
1- چراغ های الکلی یا گازی که در محیط آزمایشگاه به نام بنزن شهرت دارند. این چراغ ها حرارت مورد نیاز برای ارزیابی وضعیت رسانا و نارسانای مواد را تأمین می کنند.
2- کبریت نیز یکی از اساسی ترین اجزای به کار رفته در این آزمایش به شمار می رود.
3- پارافین شمع نیز در این میان مورد توجه قرار می گیرد.
4- پونز و چوب کبریت نیز یکی از اساسی ترین بخش های آزمایش را تشکیل می دهد.
5- در بخش بعدی از دستگاه های هدایت کننده گرما استفاده می شود که نقش تأثیرگ
ذاری برای اجرای این آزمایش به همراه دارند.
مراحل انجام آزمایش رسانایی فلزات و نافلزات
در این بخش در خصوص انجام آزمایش بررسی رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات روش های انجام کار را بررسی می کنیم. در این زمینه اجرای مراحل زیر اهمیت دارد. بهتر است هر یک از این مراحل زیر نظر متخصصین و کارشناسان این حوزه انجام شوند:
آماده سازی دستگاه هدایت گرمایی
دستگاه هدایت گرمایی یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده آزمایش محسوب می شود که باید برای اجرای کار به خوبی آماده سازی شود. این دستگاه مزایای بی شماری برای مصرف کنندگان به همراه دارد و فرایند اجرای آزمایش را بسیار ساده تر می کند. این دستگاه باید در محیط آزمایشگاه به درستی بسته شود. در غیر این صورت عملکرد لازم را برای هدایت گرما در محیط به همراه ندارد. در صورتی که این دستگاه را در محیط آزمایشگاه در دسترس نداشته باشید، به سادگی می توان از دو میله ناهمسان برای ایجاد شرایط مشابه استفاده کرد.
استفاده از پارافین
استفاده از پارافین و پونز برای اجرای آزمایش برسی رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات نیز مزایایی به همراه دارد که بررسی های مربوط به این آزمایش را ساده تر می کند. در فاصله های مشخصی از میله های به کار رفته از پارافین استفاده می کنیم و پونزها را به آن می چسبانیم. به این ترتیب بررسی رسانایی مواد به خوبی انجام خواهد شد.
روشن کردن چراغ گازی
در این بخش برای ادامه روند آزمایش باید چراغ های گازی را روشن کنید. بنزن آزمایشگاهی برای تأمین حرارت مورد نیاز در هر یک از میله ها مورد استفاده قرار می گیرد و روند اجرای کار را ساده تر می کند.
حرارت دهی به میله ها
در بخش بعدی از مراحل اجرای این آزمایش به میله های به کار رفته در این آزمایش حرارت داده می شود. به این ترتیب رسانایی گرمایی در بخش های مختلف میله مشخص خواهد شد. به این صورت که با ذوب شدن هر یک از پارافین ها در اثر گرما پونز می افتد. آن قدر به یک سر میله حرارت می دهیم. تا پونز در سمت دیگر نیز بیفتد. به این ترتیب رسانایی فلز در همه سطوح آن مشخص می شود.
این مراحل با استفاده از دستگاه های مخصوص آزمایشگاهی نیز مشابه خواهند بود. در این فرایند نیز از پونز و پارافین برای بررسی وضعیت عملکرد فلزات در رسانایی حرارت ایجاد شده استفاده می کنند. این آزمایش نتایج مهمی به دنبال دارد و مفاهیم علمی بسیاری را برای دانش آموزان مشخص می کند.
چرا آزمایش بررسی رسانایی فلزات و نافلزات را انجام دهیم؟
در این آزمایش مشخص می شود که همه مواد اعم از فلزات و نافلزات گرما را به صورت رسانش منتقل می کنند. در صورت نبود خاصیت رسانایی در یک ماده گرما انتقال نمی یابد. رسانایی گرمایی فلزات بسیار بیشتر از مواد نافلز است. به همین خاطر نیز این متریال در سال های اخیر بیشتر مورد توجه عرصه های صنعتی قرار گرفته اند. سرعت رسانایی گرمای انواع متریال فلزی نیز با هم متفاوت است. شما می توانید بسته به نوع و دسته بندی های هر یک از فلزات به سرعت رسانش گرمایی آن ها نیز پی ببرید.
بررسی رسانایی گرمایی روی و مس چگونه انجام می شود؟
برای بررسی وضعیت رسانایی گرمایی روی و مس سرعت عمل داغ شدن و انتقال حرارت در بخش های مختلف بدنه این محصولات ارزیابی می شود. آزمایش مربوط به انجام هر یک از این فرایندها تقریباً مشابه است و نتیجه دقیقی به افراد ارائه می دهد. شما می توانید این آزمایش را برای سایر مواد فلزی نیز انجام دهید.
انتقال گرما چگونه انجام می شود؟
در فرایند انتقال گرما، حرارت ایجاد شده از جسم گرم تر به سایر متریال مجاور منتقل می شود. روند رسانایی حرارتی در انواع مواد فلزی و غیرفلزی به همین صورت است.
جمع بندی
در این بخش در رابطه با اجرای آزمایش بررسی رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات اطلاعات مهمی را بررسی کردیم که در نظر گرفتن آن ها به شما کمک می کند با کیفیت بیشتری نکات مربوط به مبحث رسانایی فلزات و نافلزات را بررسی کنید. شما می توانید با در دسترس ترین مواد اولیه این آزمایش را انجام دهید. در سال های اخیر اجرای این آزمایش های عملی مورد توجه آموزگاران حرفه ای قرار گرفته اند. این روش های آزمایشی به شما کمک می کنند به صورت مفهومی تدریس خود را انجام دهید.
