Quale metallo è un buon conduttore di calore?

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In generale, i metalli sono lucidi e riflettono la maggior parte della luce che li colpisce. Sono malleabili e duttili (cioè si piegano sotto pressione e non sono fragili). Hanno un'ampia gamma di temperature di fusione (ad esempio, il mercurio è un liquido a temperatura ambiente, il gallio si scioglie in mano e il tungsteno ha una temperatura di fusione di circa 3.400 gradi Celsius). La conducibilità termica ed elettrica di tutti i metalli è elevata rispetto alle sostanze non metalliche, come la plastica e la ceramica, le rocce e i sali solidi.

good conductors
Il foglio di alluminio, la lana d'acciaio, la graffetta, il rame, il bastoncino di carbone e la matita di grafite erano buoni conduttori e mostravano proprietà metalliche. Le bacchette di vetro, la plastica, la gomma e il legno erano conduttori mediocri.
La maggior parte dei campioni con proprietà metalliche conteneva legami metallici. L'eccezione è rappresentata dal carbonio.
Il carbonio non è un metallo e quindi ha legami covalenti. Tuttavia, in questo esperimento ha mostrato proprietà metalliche. Il carbonio, sotto forma di grafite, è l'unico elemento non metallico che conduce l'elettricità.

conductor metal
Come tutti sappiamo, la grafite è composta da fogli di esagoni di atomi di carbonio uniti da legami covalenti. Tra ogni foglio ci sono legami più deboli (pi) lungo i quali gli elettroni sono liberi di muoversi. È il movimento degli elettroni tra gli strati che spiega questa insolita proprietà della grafite.
Il rame contiene legami metallici e quindi conduce l'elettricità. La gomma contiene legami covalenti e quindi non conduce l'elettricità. Protegge l'utente dalle scosse elettriche.

Tabella 1: Conduttività termica dei metalli

Metallo	Conduttività termica (W/m·K, 20°C)	Note
Argento (Silver)	429	Migliore conduttività termica
Rame (Copper)	401	Usato in dissipatori e cavi
Oro (Gold)	318	Alta conduttività, ma costoso
Alluminio (Aluminum)	237	Leggero, usato nei dissipatori
Tungsteno (Tungsten)	173	Resistente al calore, usato nei filamenti
Ferro (Iron)	80	Bassa conduttività nell'acciaio comune
Piombo (Lead)	35	Scarsa conduttività, usato per schermature
Acciaio inossidabile (Stainless Steel)	15-20	Varia in base alla lega

Tabella 2: Conduttività elettrica dei metalli

Metallo	Conduttività elettrica (MS/m, 20°C)	Note
Argento (Silver)	63.0	Migliore conduttività, ma costoso
Rame (Copper)	59.6	Materiale standard per cavi (100% IACS)
Oro (Gold)	45.2	Antiossidante, usato in elettronica
Alluminio (Aluminum)	37.7	Cavi leggeri (~61% IACS)
Tungsteno (Tungsten)	18.2	Alto punto di fusione, usato negli elettrodi
Ferro (Iron)	10.0	Conduttività moderata, tende ad arrugginire
Piombo (Lead)	4.8	Bassa conduttività, usato nelle batterie
Acciaio inossidabile (Stainless Steel)	1.4	Conduttività molto bassa, usato in strutt

* Valori tipici a temperatura ambiente (20°C), possono variare in base alla lega.

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About the author

Chin Trento

Chin Trento ha conseguito una laurea in chimica applicata presso l'Università dell'Illinois. Il suo background formativo gli fornisce un'ampia base da cui partire per affrontare molti argomenti. Da oltre quattro anni lavora alla scrittura di materiali avanzati presso lo Stanford Advanced Materials (SAM). Il suo scopo principale nello scrivere questi articoli è quello di fornire ai lettori una risorsa gratuita ma di qualità. Accetta volentieri feedback su refusi, errori o differenze di opinione che i lettori incontrano.

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