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Qual metal é um bom condutor de calor?
Em geral, os metais são brilhantes, refletindo a maior parte da luz que incide sobre eles. São maleáveis e dúcteis (ou seja, dobram-se sob pressão e não são quebradiços). Eles têm uma ampla faixa de temperaturas de fusão (por exemplo, o mercúrio é um líquido em temperatura ambiente, o gálio derrete na mão e o tungstênio tem uma temperatura de fusão de cerca de 3.400 graus Celsius). A condutividade térmica e elétrica de todos os metais é alta em comparação com substâncias não metálicas, como plásticos e cerâmicas, rochas e sais sólidos.
A folha de alumínio, a palha de aço, o clipe de papel, o cobre, o bastão de carvão e o lápis de grafite eram bons condutores e apresentavam propriedades metálicas. O bastão de vidro, o plástico, a borracha e a madeira eram maus condutores.
A maioria das amostras com propriedades metálicas continha ligações metálicas. A exceção foi o carbono.
O carbono é um não metal e, portanto, tem ligações covalentes. No entanto, nesse experimento, ele apresentou propriedades metálicas. O carbono na forma de grafite é o único elemento não metálico que conduz eletricidade.
Como todos sabemos, o grafite é composto de folhas de hexágonos de átomos de carbono unidos por ligações covalentes. Entre cada folha, há ligações mais fracas (pi) ao longo das quais os elétrons podem se mover livremente. É o movimento dos elétrons entre as camadas que explica essa propriedade incomum do grafite.
O cobre contém ligações metálicas e, portanto, conduz eletricidade. A borracha contém ligações covalentes e, portanto, não conduz eletricidade. Ela protege o usuário contra choques elétricos.
Tabela 1: Condutividade térmica dos metais
|
Metal |
Condutividade térmica (W/m·K, 20°C) |
Notas |
|
Prata (Silver) |
429 |
Melhor condutividade térmica |
|
Cobre (Copper) |
401 |
Usado em dissipadores e cabos |
|
Ouro (Gold) |
318 |
Alta condutividade, mas caro |
|
Alumínio (Aluminum) |
237 |
Leve, usado em dissipadores |
|
Tungsténio (Tungsten) |
173 |
Resistente ao calor, usado em filamentos |
|
Ferro (Iron) |
80 |
Baixa condutividade no aço comum |
|
Chumbo (Lead) |
35 |
Fraca condutividade, usado em blindagens |
|
Aço inoxidável (Stainless Steel) |
15-20 |
Varia conforme a liga |
Tabela 2: Condutividade elétrica dos metais
|
Metal |
Condutividade elétrica (MS/m, 20°C) |
Notas |
|
Prata (Silver) |
63.0 |
Melhor condutividade, mas cara |
|
Cobre (Copper) |
59.6 |
Material padrão para cabos (100% IACS) |
|
Ouro (Gold) |
45.2 |
Antioxidante, usado em eletrónica |
|
Alumínio (Aluminum) |
37.7 |
Cabos leves (~61% IACS) |
|
Tungsténio (Tungsten) |
18.2 |
Alto ponto de fusão, usado em elétrodos |
|
Ferro (Iron) |
10.0 |
Condutividade moderada, tende a oxidar |
|
Chumbo (Lead) |
4.8 |
Baixa condutividade, usado em baterias |
|
Aço inoxidável (Stainless Steel) |
1.4 |
Condutividade muito baixa, usado |
* Valores típicos à temperatura ambiente (20°C), podem variar consoante a liga.
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