Металлы — это вещества, которые имеют кристаллическую структуру. При нагревании они могут плавиться, то есть переходить в жидкое состояние. Некоторые из металлов имеют низкую температуру плавления: их можно растопить, поместив в обычную ложку над свечей. Другие можно растопить только в специальных печах.
Медь и железо имеют высокую температуру плавления. Чтобы уменьшить ее, вводят металлические добавки. Образующиеся сплавы (сталь, бронза, чугун, латунь) имеют более низкую температуру плавления, чем исходный металл.
От чего зависит температура плавления металлов? Все они обладают определенными свойствами — теплоемкостью и теплопроводностью. Теплоемкость — это способность поглощать тепло при нагревании. Его числовой индекс — удельная теплоемкость. Это количество энергии, которое единица массы металла может нагревать и поглощать до 1°C. От этого показателя зависит расход топлива на нагрев металлической заготовки до нужной температуры. Теплоемкость большинства металлов составляет 300-400 Дж/ (кг*К), металлических сплавов — 100-2000 Дж/(кг*К).
Все металлы обладают хорошей теплопроводностью, но некоторые из них выше, чем другие. Примером таких металлов являются золото, медь и серебро. Металлы с низкой теплопроводностью — олово, алюминий, железо. Высокая теплопроводность металлов является преимуществом или недостатком в зависимости от области их использования. Например, металлические контейнеры должны быстро нагревать пищу. В то же время использование металлов с высокой теплопроводностью для изготовления ручек для посуды затрудняет их использование — ручки очень быстро нагреваются, и к ним невозможно прикоснуться. Поэтому здесь применяются изоляционные материалы.
Еще одна характерная особенность металла, влияющая на его свойства — тепловое расширение. Это увеличение объема металла при нагревании и уменьшение при охлаждении. Это явление необходимо учитывать при резки и изготовлении металлических изделий.
