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L'acciaio dolce è acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio al manganese ed è ampiamente utilizzato nella costruzione e nella produzione a causa della sua durata e basso costo. Le sue proprietà lo rendono ideale per il trasferimento di calore in caldaie, riscaldatori e condensatori, così come utensili domestici come pentole e padelle.
Proprietà di acciaio dolce
L'acciaio dolce è costituito da ferro con una bassa quantità di carbonio (di solito tra lo 0,16% e lo 0,29%). Il basso contenuto di carbonio lo rende malleabile e duro. Più alto è il contenuto di carbonio dell'acciaio, più diventa fragile. L'acciaio tenero può essere cementato, ovvero un trattamento termico in cui la superficie dell'acciaio diventa resistente all'usura pur mantenendo la durezza del suo nucleo. Grazie alle proprietà a basso tenore di carbonio di questo tipo di acciaio, il calore o la corrente elettrica possono fluire senza causare distorsioni o danni al materiale. Questa qualità lo rende ideale per la saldatura e l'uso nel trasferimento di calore.
Trasferimento di calore
Secondo la prima legge della termodinamica, il trasferimento di calore è il trasferimento di energia (di solito da un oggetto caldo a un oggetto più freddo) dal cambiamento di energia interno di entrambi gli oggetti. La prima legge dice che il cambiamento nell'energia interna di un oggetto è uguale al calore aggiunto meno il lavoro svolto da quell'oggetto. Il trasferimento di calore colpisce principalmente l'acciaio dolce per conduzione e convezione.
Guida su acciaio dolce
La conduzione è il processo di trasferimento del calore in cui il calore agita le molecole di un oggetto senza movimenti nell'oggetto stesso. Quando la punta di un tubo d'acciaio morbido viene riscaldata, le molecole accelerano e vengono allontanate dalla fonte di calore. Questi, a loro volta, si scontrano con altre molecole più lente che ricevono il trasferimento di energia risultante dalla collisione e quindi anche accelerano. Questo principio spiega perché il manico di una padella o di una padella si riscalda quando non viene applicato calore.
Convezione in acciaio dolce
La convezione è il processo di trasferimento del calore in cui un grande movimento di aria o acqua è causato dal calore che allontana il fluido dalla fonte di calore. Il calore sale e l'aria o l'acqua fredda la spostano (mentre il fluido è attratto dalla fonte di calore da riscaldare). Il trasferimento dell'acqua bollente dalle caldaie o dell'aria calda dal riscaldamento consente la circolazione del calore nelle tubature e nelle resistenze in acciaio dolce. Il processo viene ripetuto quando il calore emanato da questi tubi o riscaldatori circola e sale, mentre l'aria fredda viene fatta circolare nel calore.