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

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

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.

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.

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:

• Brown set of pots and pans on white table | www.yourbestdigs… | Flickr. (Sótt 26.10.2018). Fengin af síðunni Product Reviews of the Best Products | Your Best Digs. (Sótt 26.10.2018).
• Úr safni BJ.

...