29 จุดหลอมเหลว, ความจุความร้อน และความร้อนจำเพาะ

4.6.2 จุดหลอมเหลว

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

จุดหลอมเหลว (Melting point) เป็นคุณสมบัติทางความร้อนอย่างหนึ่ง โดยจุดนี้คืออุณหภูมิที่วัสดุจะเปลี่ยนแปลงสถานะจากของแข็งไปเป็นของเหลว ตัวอย่างเหล็กกล้าจะมีจุดหลอมเหลวอยู่ที่ประมาณ 1,700 K (องศาเคลวิน) ส่วนวัสดุอื่น ๆ ดูได้จากตารางที่ 4.5

วัสดุ	จุดหลอมเหลว
วัสดุ	Kelvin (K)
แคดเมียม (Cadmium)	594
โคบอลต์ (Cobalt)	1,768
โครเมียม (Chromium)	2,133
เงิน (Silver)	1,234
ซิลิกอน (Silicon)	1,684
ซีลิเนียม (Selenium)	490
ดีบุก (Tin)	505
ตะกั่ว (Lead)	600.7
ทอง (Gold)	1,336
ทองคำขาว (Platinum)	2,043
ทองแดง (Copper)	1,357
ทอเรียม (Thorium)	2,023
ทังสเตน (Tungsten)	3,673
แทนทาลัม (Tantalum)	3,253
ไทเทเนียม (Titanium)	1,943
นิกเกิล (Nickel)	1,726
ไนโอเบียม (Niobium)	2,740
บิสมัท (Bismuth)	544
เบริลเลียม (Beryllium)	1,558
พลวง (Antimony)	903
พลูโตเนียม (Plutonium)	913
แมกนีเซียม (Magnesium)	923
แมงกานีส (Manganese)	1,517
โมลิบดีนัม (Molybdenum)	2,893
ยูเรเนียม (Uranium)	1,405
โรเดียม (Rhodium)	2,238
วาเนเดียม (Vanadium)	2,173
สังกะสี (Zinc)	692.7
เหล็ก (Iron)	1,809
เหล็กกล้า (เหนียว) (Steel (Mild))	1,630-1,750
อลูมิเนียม (Aluminum)	933
ออสเมียม (Osmium)	3,298
อิริเดียม (Iridium)	2,723

ตารางที่ 4.5 จุดหลอมเหลวของวัสดุในหน่วยเคลวิน

วิดีโอแสดงการให้ความร้อนโลหะจนถึงจุดหลอมเหลว

ถ้าความร้อนสามารถเคลื่อนที่ผ่านเนื้อวัสดุได้อย่างรวดเร็ว เราเรียกวัสดุนี้ว่ามี คุณสมบัติในการนำความร้อน (Thermal conductivity) วัสดุที่มีระดับในการนำความร้อนที่สูงความร้อนจะเคลื่อนที่ผ่านตัวมันเองอย่างรวดเร็ว ข้อดีก็คือสามารถเลือกวัสดุนำไปใช้ในการระบายความร้อน แต่ถ้าต้องการกักเก็บความร้อนเอาไว้ก็ให้เลือกวัสดุที่มีการนำความร้อนที่น้อย วัสดุโลหะที่มีค่าการนำความร้อนสามารถดูได้จากตารางที่ 4.6

วัสดุ	การนำความร้อน
วัสดุ	W / (m.K )
แคดเมียม (Cadmium)	92
โคบอลต์ (Cobalt)	69
โครเมียม (Chromium)	91
เงิน (Silver)	427
ซิลิกอน (Silicon)	83.5
ซีลิเนียม (Selenium)	0.5
ดีบุก (Tin)	67
ตะกั่ว (Lead)	35.2
ทอง (Gold)	315
ทองคำขาว (Platinum)	73
ทองแดง (Copper)	398
ทอเรียม (Thorium)	41
ทังสเตน (Tungsten)	178
แทนทาลัม (Tantalum)	57.5
ไทเทเนียม (Titanium)	22
นิกเกิล (Nickel)	90.5
ไนโอเบียม (Niobium)	53
บิสมัท (Bismuth)	8.4
เบริลเลียม (Beryllium)	218
พลวง (Antimony)	18.5
พลูโตเนียม (Plutonium)	8
แมกนีเซียม (Magnesium)	156
แมงกานีส (Manganese)
โมลิบดีนัม (Molybdenum)	138
ยูเรเนียม (Uranium)	25
โรเดียม (Rhodium)	150
วาเนเดียม (Vanadium)	60
สังกะสี (Zinc)	121
เหล็ก (Iron)	80.3
เหล็กกล้า (เหนียว) (Steel (Mild))	50
อลูมิเนียม (Aluminum)	237
ออสเมียม (Osmium)	61
อิริเดียม (Iridium)	147

ตารางที่ 4.6 คุณสมบัติการนำความร้อนของโลหะต่าง ๆ

รูปเงินที่เป็นโลหะนำความร้อนที่ดีที่สุด

จากตารางพบว่า วัสดุโลหะที่นำความร้อนที่ดีที่สุดก็คือ เงิน (แต่ไม่นิยมใช้ในงานทั่วไปเพราะว่ามันมีราคาสูง) รองลงมาก็คือ อลูมิเนียม และทองแดง ทั้งคู่มีคุณสมบัติในการนำความร้อนที่สูง จึงเหมาะในการนำไปทำเป็นวัสดุระบายความร้อน

4.6.3 ความจุความร้อน

ความจุความร้อน (Heat capacity) คือ วัสดุได้รับปริมาณความร้อนจนอุณหภูมิของวัสดุเปลี่ยนแปลงไปหนึ่งหน่วยองศา ซึ่งมันจะถูกนำมาใช้ในการคำนวณหาความร้อนจำเพาะของวัสดุ หน่วยที่นิยมใช้วัดปริมาณความร้อนก็คือ BTU (British Thermal Unit: ปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำ 1 ปอนด์มีอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 องศาฟาเรนไฮด์) หรือในหน่วยเอสไอ จูล (J = Nm) หรือกิโลแคลอรี (kcal)

4.6.4 ความร้อนจำเพาะ

ความร้อนจำเพาะ(Specific heat: C_p) คือ ปริมาณความร้อนที่เกิดจากการรับ หรือสูญเสียอุณหภูมิความร้อนโดยคิดต่อหนึ่งหน่วยมวล และหนึ่งหน่วยอุณหภูมิ โดยที่สสารนั้นจะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ หน่วยของความร้อนจำเพาะก็คือ Btu/lb/°F หรือหน่วย kcal/kg K ค่าความร้อนจำเพาะในวัสดุโลหะแสดงในตารางที่ 4.7

วัสดุโลหะ	Specific Heat ( *c_p*)
วัสดุโลหะ	(Btu/lb_m^oF)	(kJ/kg K)
แคดเมียม (Cadmium)	0.06	0.25
โคบอลต์ (Cobalt)	0.11	0.46
โครเมียม (Chromium)	0.12	0.5
เงิน (Silver), 20^oC	0.056	0.23
ดีบุก (Tin)		0.24
ทองคำ (Gold)	0.03	0.13
ทองคำขาว (Platinum), 0^oC	0.032	0.13
ทองแดง (Copper)	0.09	0.39
ทองสัมฤทธิ์ (Bronze)	0.09
ทองเหลือง (Brass)	0.09	0.38
ทังสเตน (Tungsten)	0.04	0.17
ไทเทเนียม (Titanium)		0.47
นิกเกิล (Nickel)		0.461
บิสมัท (Bismuth)	0.03	0.13
เบริลเลียม (Beryllium)		1.02
แมงกานีส (Manganese)	0.11	0.46
โมลิบดีนัม (Molybdenum)		0.272
ยูเรเนียม (Uranium)		0.117
โรเดียม (Rhodium)		0.24
ลิเทียม (Lithium)	0.86	3.58
วาเนเดียม (Vanadium)	0.12	0.5
สังกะสี (Zinc)		0.38
เหล็ก (Iron), 20^oC	0.11	0.46
เหล็กกล้า (Steel)		0.49
เหล็กอินก็อท (Ingot iron)		0.49
อลูมิเนียม (Aluminum), 0^oC	0.21
อลูมิเนียมผสมทองแดง(Aluminum bronze)		0.436
ออสเมียม (Osmium)		0.130
อิริเดียม (Iridium)	0.03	0.13

ตารางที่ 4.7 ตารางเปรียบเทียบความร้อนจำเพาะของวัสดุต่าง ๆ

1 Btu/lb_m^oF = 4186.8 J/kg K = 1 kcal/kg^oC
T (^oC) = 5/9[T (^oF) - 32]
T (^oF) = [T (^oC)](9/5) + 32

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

การขึ้นลงบันใดสูงๆ แบบไม่ให้เมื่อย

คือการไม่นับว่ากำลังยืนอยู่บันใดขั้นที่เท่าไร

บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที

ตอนที่ 1 : บทที่ 1 การนำทฤษฏีโลหะไปใช้งาน
ตอนที่ 2 : 1.2 ประโยชน์ของโลหะวิทยาในภาคอุตสาหกรรม
ตอนที่ 3 : 1.3 ผู้ที่เหมาะจะนำไปใช้ กับสิ่งที่พบในหนังสือเล่มนี้ (จบบทที่ 1)
ตอนที่ 4 : บทที่ 2 พื้นฐานเคมีในโลหะวิทยา 2.1-2.3
ตอนที่ 5 : 2.4 โมเลกุล ,เกรน และผลึก, สารประกอบ
ตอนที่ 6 : 2.7 ของผสม, สารละลาย และชนิดของสารละลาย
ตอนที่ 7 : สารละลายของแข็ง (จบบทที่ 2)
ตอนที่ 8 : ภาค 2 คุณสมบัติของโลหะ / บทที่ 3 ความแข็ง
ตอนที่ 9 : 9 3.4 หน่วยของความแข็ง, 3.5 วิธีการทดสอบความแข็ง, 3.6 กรรมวิธีทดสอบความแข็งแบบบริเนล
ตอนที่ 10 : 10 3.6.1 ขั้นตอนการทดสอบความแข็งแบบบริเนล
ตอนที่ 11 : 11 การทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์
ตอนที่ 12 : 12 3.8 การทดสอบความแข็งแบบคนูบ
ตอนที่ 13 : 13 3.9 วิธีการทดสอบความแข็งแบบร็อคเวล
ตอนที่ 14 : 14. การแบ่งสเกลร็อคเวล
ตอนที่ 15 : 15. 3.10 วิธีการทดสอบความแข็งแบบร็อคเวลอย่างคร่าว ๆ
ตอนที่ 16 : 17 3.11 วิธีการทดสอบความแข็งแบบชอร์ เชโรสโคป และแบบโซโนเดอร์
ตอนที่ 17 : 3.13 การทดสอบความแข็งแบบโมห์สเกล และตะไบ
ตอนที่ 18 : 18 การเปรียบเทียบค่าความแข็ง (จบบทที่ 3)
ตอนที่ 19 : บทที่ 4 คุณสมบัติโลหะ
ตอนที่ 20 : 20 ความแข็งแกร่ง ,ความเค้น
ตอนที่ 21 : 21 ความแข็งแกร่งต่อการดึง, การอัด, การเฉือน
ตอนที่ 22 : 22 ความแข็งแกร่งต่อการบิด, การโค้งงอ
ตอนที่ 23 : ความทนทานต่อการล้าตัว และการกระแทก
ตอนที่ 24 : 24 คุณสมบัติที่สัมพันธ์กันระหว่างความเค้น /ความเครียด
ตอนที่ 25 : 25 โมดูลัสความยืดหยุ่น
ตอนที่ 26 : 26 ขอบเขตความยืดหยุ่น, การคืบคลาน และอัตราส่วนพอยส์สัน
ตอนที่ 27 : 27 คุณสมบัติทางเคมี และคุณสมบัติทางไฟฟ้า
ตอนที่ 28 : 28 คุณสมบัติทางแม่เหล็ก และทางความร้อน
ตอนที่ 29 : 29 จุดหลอมเหลว, ความจุความร้อน และความร้อนจำเพาะ
ตอนที่ 30 : 30 คุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุ(จบบทที่ 4)
ตอนที่ 31 : 31 บทที่ 5 เหล็กกล้า
ตอนที่ 32 : 32 ธาตุต่าง ๆ ที่นำมาผสมในเหล็ก, ชนิดของเหล็กกล้า
ตอนที่ 33 : 33 เหล็กกล้าคาร์บอน
ตอนที่ 34 : 34 เหล็กกล้าผสม
ตอนที่ 35 : 35 เหล็กกล้าโครงสร้าง, เหล็กกล้ามาราจิง, เหล็กกล้าเครื่องมือ
ตอนที่ 36 : 36 เหล็กกล้าไร้สนิม, เหล็กกล้าสปริง,เหล็กกล้าผสมพิเศษ
ตอนที่ 37 : 37 เหล็กหล่อ
ตอนที่ 38 : 38 เหล็กหล่อสีขาว, เหล็กหล่อมัลลีเบิล, เหล็กหล่อเหนียว, เหล็กบริสุทธิ์ (จบบทที่ 5)
ตอนที่ 39 : 39 บทที่ 6 การถลุงเหล็ก
ตอนที่ 40 : 40 ชนิดของแร่เหล็ก, กระบวนการจัดการแร่เหล็ก
ตอนที่ 41 : 41 เตาบลาสต์
ตอนที่ 42 : 42 การผลิตเหล็กกล้าด้วย เตาออกซิเจนพื้นฐาน
ตอนที่ 43 : 43 เตาอาร์คไฟฟ้า
ตอนที่ 44 : 44 เตาโอเพนฮาร์ท
ตอนที่ 45 : 45 การทำเหล็กอินก็อท
ตอนที่ 46 : 46 โรงรีดเหล็ก
ตอนที่ 47 : 47 การจัดวางลูกรีด
ตอนที่ 48 : 48 รีดเหล็กเป็นแผ่นแบน แท่ง และท่อนกลม กับการผลิตต่อเนื่อง
ตอนที่ 49 : 49 การผลิตเหล็กหล่อด้วยเตาคิวโพล่า
ตอนที่ 50 : 50 เตาเหนี่ยวนำไฟฟ้า และการควบคุมมลภาวะ (จบบทที่ 6)
ตอนที่ 51 : 51 บทที่ 7 โครงสร้างผลึก
ตอนที่ 52 : 52 สเปซแลตทิซแบบบีซีซี, เอฟซีซี
ตอนที่ 53 : 53 สเปซแลตทีซ ซีพีเฮช, บีซีที, โครงสร้างสเปซแลตทีซในเหล็ก
ตอนที่ 54 : 54อุณหภูมิเปลี่ยนรูป, การเติบโตของผลึก
ตอนที่ 55 : 55 ขนาดเกรนกับช่วงเวลาทำความเย็น (จบบทที่ 7)
ตอนที่ 56 : 56 บทที่ 8 การพัง และการเสียรูปของโลหะ
ตอนที่ 57 : 57 โลหะเหนียว พังแบบถูกเฉือน
ตอนที่ 58 : 58 ผลของขนาดผลึก และการเพิ่มความแข็งในงาน (จบบทที่ 8)
ตอนที่ 59 : 59 บทที่ 9 แผนผังเหล็กคาร์บอน
ตอนที่ 60 : 60 เฟสไดอะแกรมของเหล็ก-คาร์บอน
ตอนที่ 61 : 61 การใช้ และการอ่านเฟสไดอะแกรมเหล็กกล้า-คาร์บอน
ตอนที่ 62 : 62 การเปลี่ยนแปลงไปสู่มาเทนไซต์ ,โครงสร้างเหล็กกล้าในบริเวณต่าง ๆ
ตอนที่ 63 : 63 บริเวณเปลี่ยนรูป, อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงกับคุณสมบัติทางกล, ปรับปรุงความแข็งให้ดีขึ้น (จบบทที่ 9)
ตอนที่ 64 : 64 บทที่ 10 การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค
ตอนที่ 65 : 65 โครงสร้าง มาเทนไซต์, ออสเตนไนต์ และโครงสร้างผสม
ตอนที่ 66 : 66 การเตรียมชิ้นงานก่อนส่องกล้องจุลทรรศน์ (จบบทที่ 10)
ตอนที่ 67 : 67 บทที่ 11 การปรับสภาพทางความร้อน และการชุบแข็ง
ตอนที่ 68 : 68 เทคนิคและ สารตัวกลางชุบแข็ง
ตอนที่ 69 : 69 อุณหภูมิสารตัวกลาง, เทคนิคการชุบแข็ง (จบบทที่ 11)
ตอนที่ 70 : 70 บทที่ 12 การอบอ่อน และการอบปกติ
ตอนที่ 71 : 71 ตอบคำถามจากอีเมล์, ผลที่ได้จากการอบ, การอบอ่อนเต็ม
ตอนที่ 72 : 72 การอบอ่อนหลังการขึ้นรูปเย็น, การเปลี่ยนเป็นคาร์ไบต์เม็ดกลม, การอบปกติ (จบบทที่ 12)
ตอนที่ 73 : 73 บทที่ 13 ผังไดอะแกรมการเปลี่ยนแปลงแบบอุณหภูมิคงที่
ตอนที่ 74 : 74 เส้นอุณหภูมิเวลา, การนำไปใช้ และอาณาบริเวนในแผนภาพไอที
ตอนที่ 75 : 75 อาณาบริเวณต่าง ๆ ในแผนภาพไอที
ตอนที่ 76 : 76 การใช้แผนภาพไอทีเพื่อระบุเหล็กกล้า
ตอนที่ 77 : 77 แผนภาพไอทีทางอุตสาหกรรม, การเปรียบเทียบแผนภาพไอทีอุตสาหกรรม
ตอนที่ 78 : 78 การคิดค่าความแข็งจากแผนภาพ, การพล็อตแผนภาพ
ตอนที่ 79 : 79 ตอบคุณ Ekakrat Gmail, การเปรียบเทียบแผนภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคงที่
ตอนที่ 80 : 81 ตัวอย่างเปรียบเทียบแผนภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคงที่ (จบบทที่ 13)
ตอนที่ 81 : 80 บทที่ 14 การอบคืนตัว / ความจริงของการศึกษาไทย
ตอนที่ 82 : 82 กลไกการอบคืนตัว, คำถามก่อนทำการอบคืนตัว
ตอนที่ 83 : 83 ประเภทการอบคืนตัว
ตอนที่ 84 : 84 ออสเทมเปอร์ริ่ง , การชุบแข็ง และการอบคืนตัวความร้อนคงที่ (จบบทที่ 14)
ตอนที่ 85 : 85 บทที่ 15 การชุบผิวแข็ง
ตอนที่ 86 : 86 การชุบผิวแข็งเครื่องมือ เครื่องกล และวิธีการพื้นฐาน
ตอนที่ 87 : 87 กระบวนการชุบผิวแข็ง

ผู้เขียน : นิรนาม

29 จุดหลอมเหลว, ความจุความร้อน และความร้อนจำเพาะ