Рассмотрим тепловые и термодинамические свойства меди.

Температура плавления 1083°С, температура кипения 2573°С, характеристическая температура ΘD 345 К, удельная теплота плавления 239 кДж/кг, удельная теплота испарения 4790 кДж/кг. Удельная теплоемкость меди при 293 К при постоянном давлении Ср= 384,2 Дж/(кг*K), а жидкой (при температуре плавления) 495 Дж/(кг*К). Удельная электронная теплоемкость Срэл = [0,688 мДж/(моль*К2)] *Т. Теплопроводность λ при 293 К равна 397 Вт/(м*К), при температуре 1356 К 165,8 Вт/(м*К).

Зависимость теплопроводности λ, от температуры (чистота 99,999 %):

Т, К

λ, Вт/(м*К)

Т, К

λ, Вт/(м*К)

Т, К

λ, Вт/(м*К)

2

5

20

50

523,5

1487,0

2518,0

1189,5

100

150

200

250

481,3

428,4

413

406,0

300

350

400

401,2

397,2

393,7

Теплопроводность меди заметно не изменяется под влиянием висмута, свинца, серы, селена, сильно понижается под влиянием незначительных количеств мышьяка, алюминия, снижается под влиянием сурьмы. Температурный коэффициент линейного расширения при 293 К α = 16,7*10-6К-1.

Изменение α в зависимости от температуры (чистота 99,999%):

Т, К

  α*106 К-1

Т, К

 α*106 К-1

Т, К

  α*106 К-1

5

0,0024

20

0,23

400

17,58

7

0,01062

40

2,28.

600

18,92

10

0,0294

60

5,40

800

20,09

13

0,06322

100

10,33

1000

22,1

15

0,9634

200

15,18

1200

24,5

 

 

 

 

1300

27,0

Температурный коэффициент объемного расширения при 293 К β = 49,2*10-6 К-1, в диапазоне 293-1356 К: β= (45,0+0,016 Т)*10-6К-1, где β Д коэффициент объемного расширения, К-1; Т Д температура, К.

Молярная энтропия s° в зависимости от температуры:

Т, К

298

500

1000

1500

2000

2500

3000

s°, Дж/(моль*К)

33,39

44,8

65,28

87,19

96,20

103,24

215,53

Поверхностное натяжение при 1083 °С σ =1351 мН/м. Поверхностная энергия v =1115 мДж/м2, для грани (100) v =1060, а для (111) v = 926 мДж/м3. Энергия дефекта упаковки 67 МДж/м2. Давление пара р в зависимости от температуры:

Т, К

Р, Па

Т, К

Р, Па

700

800

900

31,066*10-15

38,514*10-12

97,804*10-10

1000

1100

82,22*10-8

30,968*10-6

Давление пара при температуре плавления Р =50,47 мПа. Энергия активации самодиффузии в интервале 1135Д1330 К Е= 205 КДж/моль.

Параметры взаимной диффузии (предэкспоненциальный множитель Do и энергия активации Е) некоторых элементов в меди:

Диффундирующий элемент

  T, К

 Образующаяся фаза

  D0, м2

  Е, кДж/моль

Н

-

Твердый раствор

5,6*10-8

38,52

Be

-

Твердый раствор

2,32*10-8

117,23

Si

-

Твердый раствор

3,7*10-6

167,47

S

1403Д1673

Жидкая фаза

3,44*10-7

28,85

S

1073Д1273

Твердый раствор

8,24*10-5

196,78

Мп

973Д1348

Твердый раствор

5*10-5

192,59

Fe

973Д1343

Твердый раствор

1,4*10-4

216,88

Co

973Д1348

Твердый раствор

1,93*10-4

226,51

Ni

973Д1348

Твердый раствор

2,7*10-4

236,55

Zn

878Д1323

Твердый раствор

3,4*10-5

190,92

Ge

952Д1288

Твердый раствор

3,97*10-5

187,5

As

1083Д1328

Твердый раствор

2*10-5

176,6

Rh

1023Д1328

Твердый раствор

3,3*10-4

242,5

Pd

1080Д1328

Твердый раствор

1,71*10-4

227

Ag

973Д1173

Твердый раствор

1,3*10-6

161,6

Cd

998Д1223

Твердый раствор

9,35*10-5

191,34

In

1023Д1343

Твердый раствор

1,3*10-4

193

Sn

973Д1189

Твердый раствор

1,0*10-4

190,5

Sb

873Д1273

Твердый раствор

3,4*10-5

175,85

Au

-

Твердый раствор

1*10-5

187,99

Tl

1058Д1269

Твердый раствор

7,1*10-5

181,29