Värmen sprids genom att atomernas vibrationer fortplantar sig genom materialet. Det speciella med metaller är att de har fria elektroner. De hjälper till att sprida värmen – inte bara till atomerna intill, utan längre bort än så. Det gör värmeledningsförmågan mycket högre i metaller.
Visa hela svaret

Varför är metaller är så bra på att leda värme?

Värme är energi, den del av ett material som är varmare har högre energi än resterande kalla delar. Partiklar med hög energi har en förmåga att dela med sig av sin energi till omgivande partiklar med lägre energi. Partiklarna i en metall länkas samman med vad man kallar metallbindning.

• Detta innebär att atomerna delar med sig av elektroner över hela metallen.
• Det är detta som gör att värme vanligtvis har god ledningsförmåga i en metall.
• En metalls värmeledningsförmåga är ett mått på hur bra energi och elektroner kan röra sig från en del av metallen till en annan och kan således även utläsas av en metalls förmåga att agera elektisk ledare.

Värmeledningsförmåga betecknas λ med enheten 1/C°, W/(m • k)
Visa hela svaret

Vilket material håller värme bra?

Om värmeisolering – En bra värmeisolering gör det lättare att hålla en innetemperatur som är lämplig för verksamheten. En bra värmeisolering ger även en högre yttemperatur på klimatskärmens innerytor, vilket gör inomhusklimatet jämnare och behagligare.

Värme transporteras alltid från högre till lägre temperatur. I en byggnad försvinner värmen framförallt genom transmission (värmeflöde genom byggnadsdelarna) och ventilation (transport av varm luft genom ventiler och otätheter). Transmission genom byggnadsdelar sker framför allt genom värmeledning, men även genom värmestrålning och konvektion.

Hur stor värmeförlust transmission ger beror dels på hur väl isolerad byggnaden är, dels på hur stor temperaturskillnaden är. Med isolering kan värmetransmissionen genom byggnaden minskas. Principen med isolering är enkel; stillastående luft överför mycket litet värme, porösa material som glasull, stenull och cellplast har därför god värmeisoleringsförmåga.
Visa hela svaret

Vilken metall är bäst på att leda ström?

Metaller – Grundämnen indelas i metaller, halvmetaller och icke-metaller. Av de drygt 100 kända grundämnena är 80 metaller och ytterligare sex så kallade halvmetaller. En metall brukar definieras av att den är ett grundämne (element) med metalliska egenskaper.

1. En metall har till exempel hög glans, hög elektrisk och termisk ledningsförmåga och en god formbarhet.
2. Metaller ingår naturligt i berggrund, mark och vatten.
3. I naturen förekommer de flesta metallerna bundna till främst syre och svavel i olika typer av mineral.
4. Ädelmetallerna kan dock förekomma i ren, metallisk form.

Omvandling, så kallad reduktion, av metaller från mineralform till rena metaller görs i olika typer av ugnar och är mycket energikrävande. De flesta metaller kan idag tillverkas genom återvinning där man smälter om skrot till nya metaller, vilket kräver betydligt mindre energi.

• Däremot räcker inte skrotet till all efterfrågan och behov av järnmalm kvarstår fram till sekelskiftet.
• Människan har använt metallerna guld, järn, koppar, bly och silver sedan många tusen år.
• Under de senaste århundradena har andra metaller upptäckts och kommit till användning.
• Aluminium och järn är två av de fyra vanligaste ämnena i jordskorpan.

Ädelmetallerna guld, silver och platina är däremot mycket sällsynta och detta i kombination med deras unika egenskaper gör dem både eftertraktade och värdefulla. Stål är världens mest använda metalliska material i världen med en efterfrågan på 1,5 miljarder ton per år.

Traditionellt delar man in metallerna efter deras motståndskraft mot kemisk påverkan från omgivande miljö i ädla och oädla metaller. Ädelmetaller är obenägna att reagera med omgivande miljö och kan förekomma i ren form i naturen. Därför har man använt sig av metallerna ända sedan stenåldern. Ädelmetaller har även hög elektrisk ledningsförmåga.

En oädel metall har stor benägenhet att reagera med omgivande miljö och påträffas därför inte i ren form i naturen. Exempel på ädelmetaller:

Guld Platina Silver Palladium

Genom att legera (förena) en metall med andra metaller eller med en ickemetall skapas en legering med andra egenskaper än hos den rena metallen. Järn. Huvudbeståndsdelen i alla typer av stål och gjutjärn. Stål brukar definieras som smidbart järn. Rostfritt stål är ett exempel på en legering mellan järn, krom och nickel. Foto: www.images-of-elements.com, Guld. Den lättast smidbara av alla metaller. En stor del av världens guld förvaras i valutareserver. Förutom som juvelerarkonst har guld även industriella användningar inom t.ex. elektronikindustrin. Foto: Jernkontorets bibliotek, Silver. Av alla metaller har silver störst ledningsförmåga för elektricitet och värme. För smycken och konstföremål används s.k. sterlingsilver som består av 92,5 % silver och 7,5 % koppar. Foto: Jernkontorets bibliotek, Koppar är smidbart och är den näst bästa ledaren för elektrisk ström efter silver. Metallen leder även värme mycket effektivt. Mässing är en legering av koppar och zink. Foto: www.images-of-elements.com Bly. Den mjukaste basmetallen. Bly är beständigt mot luft och syror och används främst för tillverkning av fordons- och industribatterier. En stor fördel är att bly är enkelt att återvinna. Foto: www.images-of-elements.com Zink. Den största användningen av zink är för ytbeläggning av järn och stål i korrosionsskyddande syfte. Zink är en god ledare för elektrisk ström och värme och används i batterier. Foto: www.images-of-elements.com Aluminium. Den vanligaste metallen i jordskorpan. I naturen finns aluminium endast kemiskt bundet till andra grundämnen. Lämpar sig mycket väl som ledare av både värme och elektricitet. Aluminium tillverkas av bauxitmalm. Foto: www.images-of-elements.com Nickel. Används för att göra rostfritt stål och andra korrosionsresistenta legeringar. Som legeringsämne ökar nickel materialens styrka, seghet och korrosionshärdighet. Foto: www.images-of-elements.com
Visa hela svaret

Vilka material är bra respektive dåliga värmeledare?

Det isoleringsmaterial som presterade sämst i mätningarna var lerhalmen, men då dess dåliga värden troligen härrör från ett konstruktionsfel bör det vara torv som egentligen har sämst värmeisolerande egenskaper.
Visa hela svaret

Hur bra leder trä värme?

VÄRME ÖVERFÖRS PÅ TRE SÄTT (Fysik s.72-77 eller Okteten s.97-103) Värme kan överföras genom:

Ledning (fasta ämnen) Strömning (vätskor och gaser) Strålning (även i tomrum)

1.LEDNING Om man värmer en metallbit på ett ställe blir hela metallbiten varm p.g.a. att metaller leder värme. Värmeledare: metaller Värmeisolatorer: gaser (luft), trä, plast, tyg, styrox Varför känns ett metallföremål (20 °C) kallare än ett träföremål (20 °C) ? Metallen (värmeledare) leder bort värme från handen till hela järnföremålet.

Handens temperatur blir lägre, d.v.s. mellan känns kall. Trä (värmeisolator) leder inte bort mycket värme från handen eftersom endast det stället av trä som är i kontakt med handen värms upp. Trä känns varmare eftersom endast lite värme överförs från handen till trä.2. STRÖMNING Luft och vatten som förflyttar sig från en plats till en annan kan bära med sig värme.

Golfströmmen transporterar värme från ekvatorn till Norden. Vatten värms upp i en panna och värmen transporteras till olika rum genom att vattnet cirkulerar i batterier.3. STRÅLNING Värmeöverföring från solen till jorden sker genom strålning. (synligt ljus och UV- strålning och infraröd strålning).

Strålning behöver inget medium (ämne) för att spridas eftersom den även kan spridas genom tomrum i rymden. Alla föremål som har en temperare över 0 K avger värmestrålning. Varför värms ett svart föremål snabbare än ett vitt föremål av värmestrålning ? Ett svart föremål absorberar värmestrålning. Ett vitt föremål reflekterar värmestrålning.

Men ett svart föremål avger även snabbare värme än ett vitt föremål. : VÄRME ÖVERFÖRS PÅ TRE SÄTT (Fysik s.72-77 eller Okteten s.97-103)
Visa hela svaret

Vilket material leder ström sämst?

De flesta metaller har fria elektroner, och är bra ledare: Silver, koppar guld, aluminium, järn. Material som plast, glas och keramik är bra isolatorer — de leder nästan ingen ström alls.
Visa hela svaret

Vad leder värme dåligt?

Plast är en värme -isolator. De flesta material är värme -isolatorer, till exempel glas, sten, trä och tyg. Men alla metaller är bra värmeledare.
Visa hela svaret

Vad händer med metall som värms upp?

Ljudspelare Skriv ut & Info om sidan När det är varmt på en plats sprider sig värmen. Naturen vill gärna göra så att det blir samma temperatur överallt. Detta gäller naturligtvis även kyla. Värme sprids på tre olika sätt. Bild: ujrzanow194 / Pixabay licence 1. Ledning Ledning kan ske i fasta material, vätskor och gaser. Metaller är överlägset bäst på att sprida värme genom ledning. Om du värmer något i ena änden kommer värmen ledas vidare till den andra änden till exempel som på stekpannans handtag.

1. Partiklarna (järnatomer) kommer ha högre rörelse i den varma delen.
2. De kommer att knuffa på de andra järnatomerna så att de till slut också rör sig lika mycket.
3. Värmen sprids sakta till hela föremålet.
4. Att värmen, i olika föremål, sprids olika bra beror främst på hur föremålets atomer är bundna till varandra.

Till viss del beror det också på föremålets densitet. Bild: Peggy_Marco / Pixabay License 2. Strömning Strömning sker i vätskor och gaser. Enkelt förklarat blandas det varma materialet med det kalla. Om det är varmt vatten i den ena änden av badkaret och kallt i andra kommer vattnet till slut att ha blandat sig och då få samma temperatur. Bild: TheDigitalArtist / Pixabay License Strålning är ljuspartiklar (fotoner) från solen, lampor eller någon annan varm källa. När ljuspartiklar träffar ett föremål omvandlas dess energi till värme. Du möter alla tre sätt att sprida värme varje dag. Bild: Istock Fördjupning Film – Värmespridning (Andreas Sandqvist, 8.30, Svenska) Uppgifter: Hjälp till att förbättra Ugglans NO! Har du hittat något fel, någon död/olämplig länk eller vill tipsa om någon intressant länk? Skriv en kommentar nedan!
Visa hela svaret

Vad är dåliga värmeledare?

Värmeöverföring genom ledning Värmeledning innebär en värmetransport inom ett fast material från molekyl till molekyl. Som du säkert märkt är stål en bra värmeledare. Om man värmer till exempel ett stålrör i ena änden, så sprids värmen snabbt längs röret, så att hela röret blir varmt.

• Om man däremot värmer eller sätter eld på en träbit i ena änden, så sprids värmen mycket sakta genom träbiten.
• Trä är en dålig värmeledare.
• Det är just trämaterialets dåliga värmeledning som är förutsättningen för att vi skall kunna sitta i en het bastu.
• När vi sätter oss känns bänken het bara en kort stund.

Det beror alltså på att den heta bänken avger värmen från träytan, som vi sitter på, till vår hud. Värme som ju även finns inne i träet leds endast mycket långsamt ut till den yta vi sitter på och vi upplever att träbänken svalnar snabbt sedan vi väl satt oss ned.

Vad skulle hända om du satte dig på en bänk gjord av plåt i stället? För att minska den värme som läcker ut genom väggarna på en ugn är dessa klädda med material med dålig värmeledningsförmåga. Sådana material kallas isolermaterial. Ett materials förmåga att leda värme anges med ett så kallat värmeledningstal, λ, som uttalas lambda.

I tabellen nedan ges några exempel på detta tal för några olika material. Som synes är det mycket stor skillnad i värmeledningsförmåga hos olika material. Värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga går “hand i hand”. Material som leder ström bra, till exempel koppar, leder också värme bra.
Visa hela svaret

I vilket fall ökar Värmeledningen genom ett material?

Ett material som har dålig värmeledningsförmåga har desto bättre värmemotstånd: –

• Material som inte leder värme så bra fungerar alltså desto bättre som isoleringsmaterial i en byggnad!
• Ett material med god värmeledningsförmåga också fortare kallt när det utsätts för kyla.

Både värmeledningsförmåga och värmemotstånd kan alltså vara bra materialegenskaper beroende på vad materialet skall användas till. När det gäller byggmaterial och de allt hårdare energikraven på byggnader är det dock ofta värmemotståndet som är aktuellt att diskutera i byggsammanhang.
Visa hela svaret

Hur ökar Värmeledningen genom ett material?

Värmemotstånd – Värmemotstånd är motsatsen till värmekonduktivitet. Ju lägre värmeledningsförmåga ett material har desto bättre är värmemotstånd i materialet och desto bättre isoleringsförmåga. Värmemotståndet (R) har enheten m²K/W och räknas ut genom att mäta materialets tjockleken (meter) och dividera detta med värmekonduktiviteten (lambda).
Visa hela svaret

Hur bra är trä som isolering?

När KL-träskivor används i en yttervägg kompletteras KL-träskivan allt som oftast med isolering och ett fasadskikt. Fasaden är till för att få ett stationärt klimat i övriga delar av väggen. Vid stationära förhållanden, till exempel vid långa kalla vinterperioder, bestäms värmeflödet genom väggen endast av dess värmegenomgångstal, det så kallade U-värdet.

U-värdet är det inverterade värdet av det totala värmemotståndet, R, i en byggnadsdel. En KL-trästomme är i sig isolerande och har få köldbryggor. KL-trä placeras oftast mot den varma sidan och den plana ytan gör att det är enkelt att uppnå bra underlag för kompletterande, ofta heltäckande, isoleringsskikt.

Trä har goda värmeisolerande egenskaper men för att uppfylla de krav vi har idag på klimatskalet krävs ytterligare isolering. En KL-trästomme lämpar sig därvid väl att isolera med någon form av träbaserad isolering, då de båda materialen uppvisar liknande byggfysikaliska egenskaper, även om mineralullsisolering är det vanligaste isolermaterialet i Sverige.

Pågående forskning visar på att massiva trästommar kan ha positiv inverkan på en byggnads energiförbrukning. U-värdet, eller värmegenomgångskoefficienten, talar om hur mycket värme som strömmar genom 1 m 2 vägg vid en temperaturskillnad på 1 °C mellan den varma och kalla sidan. Värmeledningstalet, eller värmekonduktiviteten, för trä beror på träets densitet och fuktkvot.

För torr furu och gran med en fuktkvot på cirka 12 % är värmekonduktiviteten, det så kallade lambdavärdet, λ = 0,10 – 0,12 W/m °C, det vill säga cirka tre gånger det värde som gäller för traditionell isolering. Som praktiskt tillämpbart värde brukar man räkna med λ = 0,13 – 0,14 W/m °C. Isolering av väggelement av KL-trä. För att beräkna konstruktionens isolerande förmåga kan följande beräkningsgång användas: a) Bestäm värmekonduktiviteten, λ, för samtliga ingående material, se tabell 9.5, Andra värden kan erhållas ur produktblad, handböcker eller standarder.

Δ U f	är en korrektionsterm för extra värmeflöde på grund av mindre fästanordningar i konstruktionen. Termen är oftast försumbar, speciellt för träkonstruktioner.
Δ U g	är en korrektionsterm som tar hänsyn till normala utförandefel vid montage av konstruktionen.

d) Beräkna värmegenomgångskoefficienten för hela konstruktionen. Om konstruktionen enbart innehåller homogena skikt beräknas varje skikts värmemotstånd och summeras varefter U-värdet kan beräknas enligt ekvationerna 9.3 – 9.5 : 9.3 \(R = \frac \quad \) 9.4 \( }} = }}} + + +,

}} + }}}\quad \) 9.5 \(U = \frac }}}} + \Delta }} + \Delta }}\quad \) Vid beräkning av U-värdet för konstruktion som innehåller inhomogena skikt såsom reglar i ett isoleringsskikt ska beräkning av värmegenomgångskoefficienten göras på två sätt enligt SS-EN ISO 6946, U-värdesmetoden och λ -värdesmetoden.

Beräkningarna ger ett undre och ett övre värde för det totala värmemotståndet, R, Det värmemotstånd som sedan ska användas för att få fram U-värdet är medelvärdet av de två värmemotstånden. Vid U-värdesmetoden används vid viktningen areor vinkelrätt mot värmeflödet och vid λ -värdesmetoden viktas ett nytt λ -värde fram för varje inhomogent skikt.

Exempel: Vägg uppbyggd enligt följande: 13 mm gipsskiva, 100 mm KL-träskiva, ångbroms, 170 mm isoleringsskiva med 12 procent träregelandel, vindskydd, 34 mm luftspalt, 25 mm liggande limträpanel, se figur 9.2, Vid U-värdesmetoden används vid viktningen areor vinkelrätt mot värmeflödet. I detta fall får vi enbart två areor i det inhomogena skiktet, trä och isolering.

\( = 0,12 \quad \) \( = 0,88 \quad \) Beräkning sker av fyra U-värden, och börjar med att summera ihop motstånden för de två fallen. Värmemotståndet för gipsskivan, KL-träskivan samt de två värmeövergångsmotstånden ingår alltid och summeras till: \(R = 0,052 + 0,769 + 0,130 + 0,040 = 0,991 \quad \) Fall 1: Area A 1, träregel: \( = 0,991 + \frac } } = 2,205 \quad \) \( = \frac } = 0,454 \quad \) Fall 2: Area A 2, isoleringsskiva: \( = 0,991 + \frac } } = 5,586 \quad \) \( = \frac } = 0,179 \quad \) U-värden viktas ihop med hjälp av areorna: \( \nolimits} } = 0,12 \cdot 0,454 + 0,88 \cdot 0,179 = 0,212 \quad \) vilket ger: \( = \frac } = 4,717 \quad \) Vid λ -värdesmetoden viktas ett nytt λ -värde fram för varje inhomogent skikt. Figur 9.2 Vertikalsnitt genom yttervägg med KL-träskiva. Tabell 9.5 Värmekonduktivitet för några olika material.

Material	Värmekonduktivitet, λ (W/m °C)
Isolering	0,04
KL-trä	0,13
Trä	0,14
Gipsskiva	0,24
Betong	1,7

Tabell 9.6 Värmemotstånd för olika luftspalter.

Luftspalt	Värmemotstånd, R (m 2 °C/W)
Oventilerade luftspalter	< 0,18
Svagt ventilerade luftspalter	< 0,15
Väl ventilerade luftspalter

Tabell 9.7 Värmeövergångsmotstånd för olika byggdelar.

Byggdel	Värmeövergångsmotstånd, R si (m 2 °C/W)	Värmeövergångsmotstånd, R se (m 2 °C/W)
Väggar	0,13	0,04
Tak	0,10	0,04
Golv	0,17	0,04

Tabell 9.8 Exempel på korrektionsterm för ytterväggar.

Byggdel	ΔU (W/m 2 °C)
Yttervägg med ett isoleringsskikt med reglar	0,01
Yttervägg med korslagda reglar

Visa hela svaret

Varför leder Metal ström?

Minnesmetaller har den fantastiska egenskapen att de “minns” sin form. Om du tar en minnesmetall som har en viss form och rätar ut den kan du få tillbaka den ursprungliga formen igen genom att tillföra lite energi. Det räcker att doppa den i varmt vatten.

Minnesmetaller är inte rena metaller utan blandningar av två eller flera metaller. Blandningar av metaller kallas legeringar, Oftast används en legering av nickel (Ni) och titan (Ti) för att göra minnesmetaller. Metaller har en bestämd struktur där atomerna sitter på bestämda platser. Det kallas för en metallkristall.

Om vi värmer minnesmetallen till ett par hundra grader kan atomerna anta en annan struktur som inte är riktigt lika stabil som den första. Denna metallkristall är lite flexibel och atomerna kan flytta sig en smula. När de gör det så bildas tomrum. När vi böjer ut en tråd av en minnesmetall bildas många tomrum i strukturen.

Med hjälp av lite energi kan vi få atomerna att återgå till sina ursprungliga platser. Eftersom alla atomer flyttar tillbaka till sin utgångspunkt så återtar minnesmetallen sin form. En minnesmetall tillverkas genom att värma legeringen till ett par hundra grader så att kristallstrukturen övergår till den mindre stabila strukturen.

När legeringen är varm formas den till den form den ska minnas. Sedan kyls legeringen väldigt fort så att atomerna inte hinner tillbaka till den första, mer stabila, kristallstrukturen. Därefter är det bara att böja och försiktigt värma för att låta minnesmetallen återgå till formen den “minns”.

• Minnesmetaller används i allt från robotar till förstärkning av blodkärl i kroppen.
• De flesta grundämnen är faktiskt metaller.
• Av de 118 grundämnen vi känner till idag räknas 20 grundämnen som icke-metaller och 91 grundämnen som metaller.
• Resterande sju grundämnen brukar betecknas som halvmetaller eftersom de har egenskaper som ligger mellan metaller och icke-metaller.

Men vad är det egentligen som bestämmer att ett ämne är en metall? Vilka speciella egenskaper har metaller? Ofta säger vi att metaller har metallglans och leder ström och värme bra. Smycken av guld (Au) vet vi är blanka och det är det som menas med metallglans.

1. Det kan vi hitta hos alla metaller.
2. Men för de flesta metaller försvinner glansen med tiden.
3. Ibland går det mycket fort.
4. Det beror på att metallatomerna reagerar med syrgas (O 2 ) i luften och bildar en oxid.
5. På engelska heter syre oxygen.
6. En oxid är därför en förening med syre.
7. Om vi skulle titta på en bit av halvmetallen kisel (Si) så skulle vi se att den också är väldigt blank.

Alltså räcker det inte med metallglans för att ett ämne ska definieras som en metall. Många, men inte alla metaller leder värme bra. Ingen metall är dock lika bra på att leda värme som diamant. Diamant är ju en form av kol (C) och kol är en typisk icke-metall.

• Alltså räcker det inte med värmeledning för att ett ämne ska definieras som en metall.
• Metaller är också väldigt bra på att leda elektrisk ström.
• Bland de bästa elektriska ledarna är silver (Ag) och koppar (Cu).
• Men grafit, den andra vanliga formen av kol (C), leder också ström väldigt bra.
• Men bara i två dimensioner.

Grafitkristallen består av flera skikt av kolatomer. Varje skikt är bara en kolatom hög. Grafit leder ström inom varje skikt, men inte mellan olika skikt. Alltså kan vi säga att en typisk egenskap för metaller är bra elektrisk ledningsförmåga i tre dimensioner. Nästan alla metaller är gråa i färgen. Det finns dock två undantag. Guld (Au) är gul-orange. Koppar (Cu) är orange-rosa. Alla andra metaller har någon nyans av grått. Det kan förklaras av hur elektronerna är ordnade i metallatomerna. När vitt ljus, alltså ljus med alla färger, lyser på metaller reflekteras det mesta av ljuset och metallerna upplevs som grå-vita.

• I kopparatomer och i guldatomer är elektronerna ordnade på ett sätt som gör att blått ljus absorberas av metallatomerna.
• Då reflekteras allt ljus utom det blåa.
• Det upplever våra ögon som en röd-gul färg.
• Eftersom guldatomer är tyngre än kopparatomer, kommer elektronerna i guldatomer och kopparatomer att vara lite olika ordnade vilket ger upphov till olika färg.

Att metaller leder ström kan vi förklara med bindningen mellan metallatomer i en metallkristall. De yttersta elektronerna i en atom kallas valenselektroner, Valenselektronerna från varje metallatom delas mellan alla atomerna i metallkristallen. Elektricitet, eller elektrisk ström, är ett flöde av dessa delade elektroner.

• Eftersom elektronerna i en metall rör sig lätt kommer den elektriska strömmen enkelt att flytta sig genom en metallkristall.
• I vanliga sladdar, till exempel en laddsladd till mobilen, använder vi koppar (Cu).
• Oppar leder elektrisk ström väldigt bra.
• Oppar reagerar heller inte särskilt snabbt med luftens syrgas (O 2 ).

Det ser vi genom att kopparn i sladdar är blank en lång stund efter att vi har skalat av den isolerande plasten runt koppartrådarna. Koppar är visserligen dyrt, men ändå mycket billigare än silver (Ag). Silver är den bästa elektriska ledaren. Silver och guld används som ledare i en del elektronik – till exempel mobiltelefoner.

I andra metaller, som till exempel järn (Fe), rör sig elektronerna med mycket mera motstånd. Då blir metallen varm. Det skulle kunna starta en brand. Järn bildar dessutom en oxid betydligt enklare än koppar. Metalloxider är mycket dåliga elektriska ledare. Att alla valenselektroner delas mellan alla atomer i metallkristallen förklarar också varför vi kan forma metaller.

En tråd av metall är lätt att böja. Större stycken av metall kan vi forma genom att först värma dem och därefter slå på dem med en hammare. Det som händer när vi formar metallen är att atomerna flyttar sig i kristallen. Eftersom atomerna i metallkristallen delar på elektronerna, kan atomerna röra sig utan att behöva bryta och bilda bindningar till varandra.

De flesta metaller är väldigt hårda. Det gäller dock inte alla metaller. Natrium (Na) kan skäras med kniv och är inte mycket hårdare än kylskåpskallt smör. Andra vanliga mjuka metaller är bly (Pb) och tenn (Sn). Blyplåtar böjs enkelt och tenn användes förr som folie runt mat. Om vi tittar oss omkring och letar efter föremål gjorda av metall kommer vi troligen mest att hitta legeringar,

Mynt görs till exempel av legeringar. Legeringar är blandningar av olika metaller eller metaller och icke-metaller. Legeringar används eftersom de ofta har andra egenskaper än de rena metallerna. Många legeringar är till exempel hårdare än de rena metallerna.

• Det är en viktig egenskap när vi tillverkar verktyg.
• En historiskt sett väldigt viktig legering är brons,
• Brons är en blandning av koppar (Cu) och tenn (Sn).
• Brons görs genom att blanda bitar av koppar och tenn och sedan smälta dessa.
• När metallerna smälter blandas kopparatomer och tennatomer.
• När blandningen stelnar igen bildas en kristall med både kopparatomer och tennatomer.

Atomerna är inte lika stora så de glider inte lika lätt mot varandra längre. Då blir kristallen hårdare. Brons var väldigt viktigt för mänskligheten under bronsåldern för tre tusen år sedan. Mässing är en legring mellan zink och koppar. En legering som är enormt viktig för mänskligheten idag är stål.

Stål är ett exempel på en legering mellan en metall och en icke-metall. Legeringen görs av järn (Fe) och kol (C). Järn är en ganska mjuk metall och inte alls lämplig att göra en järnvägsbro av. Men genom att smälta järn och blanda in lite kol och sedan låta blandningen svalna bildas en kristall där de små kolatomerna lägger sig mellan de större järnatomerna.

Detta gör att atomerna får väldigt svårt att glida mot varandra i kristallen och vi får ett hårt stål. Legeringar med metallen kvicksilver (Hg) kallas amalgam, Förr användes amalgam av kvicksilver (Hg), silver (Ag), tenn (Sn) koppar (Cu) och zink (Zn) för att laga hål i tänder.

Detta var en bra lösning eftersom amalgamet blir ganska mjukt när metallerna blandas ihop för att sedan stelna. Det var alltså ganska lätt att få ner en liten amalgamklump i hålet som hade borrats i tanden. Men idag vet vi att kvicksilver är giftigt så numera lagar vi tänder med fyllningar utan metaller.

Titan (Ti) är en metall som vi förknippar med lätta och starka saker. Många delar till extrema sportbilar byggs av titan. Titan är en väldigt lätt metall med en densitet på 4,5 kg per liter. Men ren titanmetall är också ganska mjuk. För att kunna använda titan legeras det med någon eller några av metallerna järn (Fe), vanadin (V), aluminium (Al) eller molybden (Mo).

1. Olika titanlegeringar har olika egenskaper.
2. En legering av titan och aluminium används för medicinska implantat,
3. Onstgjorda höftleder och skruvar för att laga benbrott är ofta gjorda i titanlegeringar.
4. Aluminium är också en lätt metall som används för att bygga flygplan.
5. Aluminium har en densitet på 2,7 kg per liter.

Men precis som titan måste aluminium legeras med andra metaller för att kunna användas. De vanligaste metallerna vi legerar med aluminium (Al) är koppar (Cu), zink (Zn), magnesium (Mg) och mangan (Mn). I en vanlig läskburk av aluminium finns det mellan 92 och 99 % aluminium.

• Densiteten hos metaller varierar väldigt mycket.
• Bland de allra lättaste metallerna hittar vi litium (Li) med en densitet på bara 0,5 kg per liter.
• Den flyter alltså på vatten, som har densiteten 1 kg per liter.
• Den flytande metallen kvicksilver är betydligt tyngre än järn.
• En mutter flyter alltså i kvicksilver.

De allra tyngsta metallerna är osmium (Os) och iridium (Ir). Osmium har en densitet på 22,6 kg per liter. Iridium har en densitet på 22,5 kg per liter. Ett mjölkpaket fyllt med osmium skulle alltså väga en bra bit över 20 kg. Sådana metaller kallas för tungmetaller.

• De flesta metaller reagerar med luftens syrgas (O 2 ) och bildar metalloxider.
• Det är oxiderna som gör att metallglansen försvinner.
• Ett annat ord för metallers reaktion med syre är korrosion,
• En av de mest kända oxiderna är järnoxid.
• Den kallas för rost.
• Om vi lämnar cykeln, som ju är gjord av järnlegeringen stål, ute i regnet så blir den snart rostig.

Det beror på att vattnet hjälper den kemiska reaktionen att ske. När järn (Fe) oxiderar, lämnar elektroner järnatomen. Järnatomen blir en positivt laddad järnjon. Samtidigt tar syre från luften upp elektroner. Syreatomen blir en negativt laddad syrejon. De positiva järnjonerna och de negativa syrejonerna bildar tillsammans järnoxid.

Vatten är en relativt dålig elektrisk ledare. Om vi skulle lösa lite salt i vattnet så leder det ström bättre. För att järn ska rosta måste elektroner flyttas. Det sker lättare om vattnet leder ström. Det är därför cyklar rostar mer på vintern då vägarna saltas. Vill vi skydda våra bilar och cyklar mot rost så måste vi täcka ytan så att inte syrgas (O 2 ) kommer i kontakt med järnatomerna.

Det gör vi vanligen genom att måla stålet i bilen eller cykeln. Men det är inte alltid praktiskt att måla. Då kan vi istället använda rostfritt stål. För att göra rostfritt stål blandas järn med lite krom (Cr). Kromatomer på det rostfria stålets yta kommer att reagera med syre och bilda kromoxid.

• Romoxid är väldigt tät och när den har bildats kan inte syret längre komma åt järnatomerna.
• Romoxiden blir alltså ett skyddande skal som hindrar rost.
• Rostfritt stål är dock mycket dyrare än vanligt stål.
• Aluminium (Al) är en annan metall som bildar en väldigt tät oxid med syre som hindrar att resten av aluminiumet bryts ner.

Saker tillverkade av aluminium behöver inte målas på samma sätt som föremål av stål. Det är lätt att tänka på metaller som något beständigt. Och visst kan vi hitta mynt och verktyg gjorda av metall som är flera tusen år gamla. Men en del metaller är inte alls särskilt beständiga.

1. Vissa metaller reagerar direkt med vatten.
2. Om vi lägger en bit natrium (Na) i vatten sker en väldigt snabb reaktion.
3. Valenselektronerna lämnar natriumatomerna och tas istället upp av vattenmolekylerna.
4. Vattenmolekylerna faller då sönder till vätgas (H 2 ) och hydroxidjoner (OH – ).
5. Reaktionen avger vätgas som blandas med luften ovanför vattenytan.

En blandning av luft och vätgas kallas för knallgas eftersom den ger upphov till en rejäl smäll när den antänds. Litium (Li), natrium (Na) och kalium (K) är exempel på alkalimetaller, En alkalisk lösning är en basisk lösning. Det är alltså en lösning med högt pH-värde.

Det är hydroxidjonerna (OH – ) som bildas när natrium reagerar med vatten som gör lösningen basisk. Det finns metaller som knappt reagerar med något alls. Dessa metaller brukar vi kalla ädla metaller. Guld (Au), silver (Ag), platina (Pt) och palladium (Pd) är de mest ädla metallerna. Det gör att vi gärna använder dem för smycken eftersom deras glans inte försvinner.

Men de är också väldigt bra som elektriska ledare i väldigt små elektriska komponenter. Kvicksilver (Hg) är ett av två grundämnen som är flytande vid rumstemperatur, det andra är icke-metallen brom (Br). Det beror mest på hur vi har definierat rumstemperatur, 20–25 °C.

• Om vi hade tänkt oss rumstemperatur som bara lite varmare hade metallen cesium (Cs) också varit flytande vid rumstemperatur.
• Cesium smälter vid 28 °C och vid 30 °C smälter metallen gallium (Ga).
• Cesium reagerar med vatten på samma sätt som natrium (Na), fast ännu mera våldsamt.
• Gallium är en ganska ofarlig metall och det går utan problem att smälta en bit i handen.

Metallen med högst smältpunkt är wolfram (W) som smälter vid 3410 °C. Alla metaller har väldigt höga kokpunkter. Kvicksilver kokar vid 357 °C, gallium vid 2403 °C medan wolfram kokar först vid 5660 °C. Metallernas höga smältpunkter och kokpunkter visar hur starka bindningarna är mellan metallatomerna.

• bra elektrisk ledningsförmåga i tre dimensioner
• oftast god värmeledningsförmåga
• oftast metallglans
• höga kokpunkter.

Visa hela svaret

Varför metall leder ström?

Bakgrundsfakta Grundämnena i periodiska systemet indelas i metaller, icke-metaller och halvmetaller. Metallerna kännetecknas av att de leder elektrisk ström, har metallglans och är böjbara, Metallernas egenskaper beror på att de yttersta elektronerna hos metallatomerna inte är bundna till enstaka atomer utan delas mellan lika mellan alla atomerna i metallklumpen, ett gemensamt elektronmoln.

Elektronerna, som ju bär en negativ elektrisk laddning, rör sig fritt och därav kommer den elektriska ledningsförmågan. Det är också de fria elektronerna som ger metallglansen. När ljuset faller in mot metallen fångar elektronerna upp den elektromangnetiska strålningen och kastar den tillbaka. Eftersom de yttersta elektronerna inte ingår i några specifika bindningar till andra atomer blir det ganska lätt för metallatomerna att glida förbi varandra.

Det är därför som metallerna är böjliga. Metaller kan legeras med varandra, dvs ingå i en fast lösning. Några exempel på legeringar är mässing, brons, lödtenn och stål. När olika metaller blandas gör den olika storleken på atomerna att atomlagren inte längre kan glida lika lätt förbi varandra.

De annorlunda atomerna så att säga “sätter käppar i hjulet”. Därför är metallegeringar hårdare än de rena metallerna. Vnaliga orsaker för att legera metaller är att man vill öka korrosionbeständigheten, hårdheten och nöttåligheten. I stål ingår förutom andra legeringsmetaller som t ex vanadin eller krom även kol.

Om en metall bildar en förening med en icke-metall fås ett salt. Metallatomen förlorar då en eller flera elektroner till icke-metallen. Ett exempel är när metallen natrium (Na) avger en elektron till en kloratom så att koksalt bildas: Na + Cl ® Na + + Cl -,
Visa hela svaret

Kan trä leda ström?

Hur varierar olika trädslags förmåga att leda ström? Frågeställare Anders Nylander Besvarades av Erik Walfridsson, institutionen för skogens produkter och marknader Fråga Hur varierar olika trädslags förmåga att leda ström. Jag tänker på variationer dels mellan trädslag och dels olika årstider.

B C Hydro, ett kanadensiskt kraftbolag skriver på sin hemsida “the sap in trees makes them excellent conductors of electricity.” Detta gäller väl även här? Svar Hej Anders! Jag tror inte att träslaget har så stor betydelse, däremot fuktinnehållet! Vid torrt tillstånd (fuktkvot 0-5%) är trä en god isolator.

Med ökat fuktinnehåll ökar ledningsförmågan. I lufttorrt tillstånd (ca 15% fuktkvot) är trä en halvledare. Vid fibermättnadspunkten och däröver blir trä elektriskt ledande. Fibermättnadspunkten varierar mellan olika träslag men ligger ofta på en fuktkvot av 28-30%.
Visa hela svaret

Varför leder koppar värme bättre än järn?

Ursprungligen besvarad: Varför leder en koppartråd elektricitet bättre än en järn eller aluminiumtråd? Kopparen har den bästa värmeledningsförmågan parat med en elektrisk ledningsförmåga som inte finns i andra metaller.
Visa hela svaret

Vilket är det svalaste materialet?

Ska vi hårddra det hela är det ingen tvekan om att linne är det i sig överlägset svalaste materialet.
Visa hela svaret

Kan alla metaller leda värme?

De flesta material är värme -isolatorer, till exempel glas, sten, trä och tyg. Men alla metaller är bra värmeledare.
Visa hela svaret

Vad händer när man värmer metall?

Instuderingsfrågor – Gjorda av elever 2016 Temperatur/Värme I Sverige använder vi Celsius (C) för att beskriva temperatur. Celsius utgår från vattnets egenskaper d.v.s. när vatten kokar och när det stelnar (fryser). Avståndet mellan fryspunkten och kokpunkten på vatten valdes att vara 100 steg (grader).

• Dock finns det andra skalor som kan användas och en som är vanlig inom fysiken är Kelvin skalan.
• Den skalan utgår från absoluta nollpunkten, (dvs.
• Det kallaste som det kan bli) och det är -273oC.
• Detta betyder att is tinar vid 273oC och kokar vid 373oC.
• Men en viktig fråga kvarstår, vad är värme? Kort svar kan vi säga att värme är rörelse.

All materia består av atomer och ju varmare något blir desto snabbare rör sig, dessa atomer, eller rättare sagt ju högre värme desto fortare rör sig atomerna i ämnet. Om något rör sig fortare kommer det att ta mer plats vilket innebär att om temperaturen på en metallbit höjs kommer metall biten att bli lite större.

Detta fenomen kan ni kontrollera om ni har en burk med metallock som är svår att öppna, kan ni skölja den under en kran med varmt vatten detta gör att locket blir lite större och lättare att få upp. Detta gäller även för gaser, dvs. ju högre värme desto fortare rör sig atomerna i gasen. Som eget experiment kan ni sätta en ballong över en tom pet-flaska och sätta in i frysen och se vad som händer.

Det är även som så att olika material leder värme olika bra. En bra regel att ha med sig är att material som leder ström bra, som t.ex. koppar, järn, guld, leder även värme bra och på samma sätt material som leder ström dåligt, som t.ex. gummi, plast etc.

• Leder inte värme bra.
• Värme är en av de tre delarna som ingår i det som kallas för brandtriangeln.
• Brandtriangeln förklarar vilka delar som måste finns för att en eld ska kunna brinna.
• De övriga delarna är bränsle och syre.
• Om en av delarna inte finns kan inte en eld existera.
• Det är som så att om temperaturen höjs tillräckligt högt kan material självantändas.

Som ex. kommer papper att börja brinna spontant om temperaturen går över ~230oC och torrt trä vid ~450oC.
Visa hela svaret

Vad händer med metall som värms upp?

Ljudspelare Skriv ut & Info om sidan När det är varmt på en plats sprider sig värmen. Naturen vill gärna göra så att det blir samma temperatur överallt. Detta gäller naturligtvis även kyla. Värme sprids på tre olika sätt. Bild: ujrzanow194 / Pixabay licence 1. Ledning Ledning kan ske i fasta material, vätskor och gaser. Metaller är överlägset bäst på att sprida värme genom ledning. Om du värmer något i ena änden kommer värmen ledas vidare till den andra änden till exempel som på stekpannans handtag.

Partiklarna (järnatomer) kommer ha högre rörelse i den varma delen. De kommer att knuffa på de andra järnatomerna så att de till slut också rör sig lika mycket. Värmen sprids sakta till hela föremålet. Att värmen, i olika föremål, sprids olika bra beror främst på hur föremålets atomer är bundna till varandra.

Till viss del beror det också på föremålets densitet. Bild: Peggy_Marco / Pixabay License 2. Strömning Strömning sker i vätskor och gaser. Enkelt förklarat blandas det varma materialet med det kalla. Om det är varmt vatten i den ena änden av badkaret och kallt i andra kommer vattnet till slut att ha blandat sig och då få samma temperatur. Bild: TheDigitalArtist / Pixabay License Strålning är ljuspartiklar (fotoner) från solen, lampor eller någon annan varm källa. När ljuspartiklar träffar ett föremål omvandlas dess energi till värme. Du möter alla tre sätt att sprida värme varje dag. Bild: Istock Fördjupning Film – Värmespridning (Andreas Sandqvist, 8.30, Svenska) Uppgifter: Hjälp till att förbättra Ugglans NO! Har du hittat något fel, någon död/olämplig länk eller vill tipsa om någon intressant länk? Skriv en kommentar nedan!
Visa hela svaret

Hur sprids värme i metall?

Överföring av värme – Om det råder temperaturskillnad mellan två material (materia) strävar naturen efter att utjämna denna skillnad. Den naturliga förflyttningen av värme sker från högre till lägre temperatur. Denna överföring av värme kan ske på tre olika sätt; genom ledning, strålning och konvektion.
Visa hela svaret