ऊष्मा का सबसे अच्छा चालक कौन है?

चलिए देखते है की ऊष्मा का सबसे अच्छा चालक कौन से पदार्थ है। 

तापीय चालकता किसी धातु की ऊष्मा का संचालन करने की क्षमता को मापती है। यह गुण विभिन्न प्रकार की धातु में भिन्न होता है और उन अनुप्रयोगों में विचार करना महत्वपूर्ण है जहां उच्च परिचालन तापमान आम हैं।

शुद्ध धातुओं में, तापमान में वृद्धि के साथ तापीय चालकता लगभग समान रहती है। हालांकि मिश्र धातुओं में तापमान के साथ तापीय चालकता बढ़ जाती है।

किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए किस धातु का उपयोग करना है, यह तय करते समय ऊष्मा चालकता एक बहुत ही महत्वपूर्ण गुण है। चूंकि तांबा गर्मी का एक उत्कृष्ट संवाहक है, यह हीट एक्सचेंजर्स, हीट सिंक और यहां तक ​​​​कि सॉस पैन की बोतलों के लिए भी अच्छा है। चूंकि स्टील गर्मी का एक खराब संवाहक है, यह हवाई जहाज के इंजन जैसे उच्च तापमान वाले वातावरण के लिए अच्छा है।

यहां कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग दिए गए हैं जिनके लिए धातुओं की आवश्यकता होती है जो अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करती हैं:

    हीट एक्सचेंजर्स

    हीट सिंक्स

    कुकवेयर

    हीट एक्सचेंजर्स

एक हीट एक्सचेंजर एक सामान्य अनुप्रयोग है जहां अच्छी तापीय चालकता महत्वपूर्ण है। हीट एक्सचेंजर्स हीटिंग या कूलिंग हासिल करने के लिए हीट ट्रांसफर करके अपना काम करते हैं।

कॉपर औद्योगिक सुविधाओं, एयर कंडीशनिंग, प्रशीतन, गर्म पानी की टंकियों और अंडर-फ्लोर हीटिंग सिस्टम में हीट एक्सचेंजर्स के लिए एक लोकप्रिय विकल्प है। इसकी उच्च तापीय चालकता गर्मी को इसके माध्यम से जल्दी से गुजरने देती है। कॉपर में हीट एक्सचेंजर्स में वांछनीय अतिरिक्त गुण होते हैं जिनमें जंग के प्रतिरोध, बायोफूलिंग, तनाव और थर्मल विस्तार शामिल हैं।

कुछ हीट एक्सचेंजर अनुप्रयोगों में एल्यूमीनियम का उपयोग अधिक लागत प्रभावी विकल्प के रूप में भी किया जा सकता है।

हीट एक्सचेंजर्स आमतौर पर निम्नलिखित स्थितियों में उपयोग किए जाते हैं:

औद्योगिक सुविधाएं

औद्योगिक सुविधाओं में हीट एक्सचेंजर्स में जीवाश्म और परमाणु ऊर्जा संयंत्र, रासायनिक संयंत्र, विलवणीकरण संयंत्र और समुद्री सेवाएं शामिल हैं।

औद्योगिक सुविधाओं में कॉपर-निकल मिश्र धातु का उपयोग हीट एक्सचेंजर ट्यूबिंग के निर्माण के लिए किया जाता है। मिश्र धातु में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है जो खारे पानी के वातावरण में जंग से बचाता है। शैवाल और समुद्री काई के गठन से बचने के लिए इसमें अच्छा जैव प्रदूषण प्रतिरोध भी है। एल्यूमीनियम-पीतल मिश्र धातु में समान गुण होते हैं और इसे एक विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

सौर तापीय जल प्रणाली

सोलर वॉटर हीटर पानी को गर्म करने का एक किफ़ायती तरीका है जिसमें सौर तापीय ऊर्जा को पानी में स्थानांतरित करने के लिए तांबे की ट्यूब का उपयोग किया जाता है। तांबे का उपयोग तांबे की उच्च तापीय चालकता, हवा और पानी के क्षरण के प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति के कारण किया जाता है।

गैस वॉटर हीटर

गैस जल ताप विनिमायक गैस ईंधन से उत्पन्न ऊष्मा को जल में स्थानांतरित करते हैं। वे आवासीय और वाणिज्यिक बॉयलरों में आम हैं। गैस वॉटर हीटर के लिए, तांबा अपनी उच्च तापीय चालकता और निर्माण में आसानी के कारण पसंदीदा सामग्री है।

जबरन एयर हीटिंग और कूलिंग

हवा का उपयोग करने वाले हीट पंप लंबे समय से आवासीय और व्यावसायिक हीटिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं। वे बाष्पीकरण इकाइयों के माध्यम से हवा से हवा में गर्मी विनिमय के माध्यम से काम करते हैं। उनका उपयोग लकड़ी की भट्टियों, बॉयलरों और स्टोव में किया जा सकता है। फिर से, तांबे का उपयोग आमतौर पर इसकी उच्च तापीय चालकता के लिए किया जाता है।

हीट सिंक्स

हीट सिंक एक प्रकार का हीट एक्सचेंजर है जो इलेक्ट्रॉनिक या मैकेनिकल डिवाइस द्वारा उत्पन्न गर्मी को एक चलती शीतलक द्रव में स्थानांतरित करता है। द्रव डिवाइस से गर्मी को दूर स्थानांतरित करता है, जिससे यह वांछित तापमान तक ठंडा हो जाता है। उच्च तापीय चालकता वाली धातुओं का उपयोग किया जाता है।

कंप्यूटर केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों या ग्राफिक्स प्रोसेसर को ठंडा करने के लिए हीट सिंक का उपयोग करते हैं। हीट सिंक का उपयोग बिजली ट्रांजिस्टर, लेजर और प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) जैसे उच्च शक्ति वाले उपकरणों में भी किया जाता है।

हीट सिंक को शीतलक द्रव के संपर्क में सतह क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु सबसे आम गर्मी सिंक सामग्री है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एल्युमीनियम की कीमत तांबे से कम होती है। हालांकि तांबे का उपयोग किया जाता है जहां उच्च स्तर की तापीय चालकता की आवश्यकता होती है। कुछ हीट सिंक तांबे के आधार के साथ संयोजन एल्यूमीनियम फिन का उपयोग करते हैं।

कुकवेयर

अच्छी तापीय चालकता वाली धातु का अधिक घरेलू उपयोग कुकवेयर में होता है। जब आप अपना खाना गर्म कर रहे होते हैं, तो आप पूरे दिन इंतजार नहीं करना चाहते। यही कारण है कि तांबे का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले कुकवेयर के बॉटम्स में किया जाता है क्योंकि धातु तेजी से गर्मी का संचालन करती है और इसे अपनी सतह पर समान रूप से फैलाती है।

हालाँकि, यदि आप एक बजट पर हैं तो आप विकल्प के रूप में एल्युमीनियम कुकवेयर का उपयोग कर सकते हैं। आपके भोजन को गर्म करने में थोड़ा अधिक समय लग सकता है, लेकिन आपका बटुआ इसके लिए आपको धन्यवाद देगा!

कुचालक पदार्थ किसे कहते हैं?

अधातुएँ सामान्यत-कुचालक या कुचालक होते  हैं। खराब कंडक्टर के पास एक मुक्त इलेक्ट्रॉन की बहुत कम संख्या होती है और विद्युत प्रवाह के प्रवाह के लिए उच्च प्रतिरोध होगा। रबड़, कांच, लकड़ी आदि जैसे पदार्थ कुचालक होते हैं।


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