Bien que le tuyau de fer noir ait du fer dans son nom, il est en fait fait d'acier doux de qualité inférieure. L'acier doux est un acier doux qui peut être facilement soudé et coupé avec une torche. Les concessionnaires et les professionnels de l'industrie en Amérique se réfèrent simplement aux tuyaux en acier de l'annexe 40 lorsqu'ils parlent de tuyaux en fer noir. L'acier doux est utilisé car il peut se courber; il peut être coupé avec une torche et est beaucoup plus facile à travailler avec l'ensemble. Savoir de quoi est fait le fer noir est important car les propriétés thermiques du fer sont différentes de celles de l'acier doux.

Conductivité thermique

La conductivité thermique est la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. La formule pour trouver la conductivité thermique est btu /(hr-ft ^ 2-F). Pour résoudre cette équation, soustraire les heures de contact de la longueur en pieds du tuyau carré, moins la température de la source de chaleur en degrés Fahrenheit. Multipliez ceci par le btu, qui est les unités thermiques britanniques trouvées en divisant le poids du tuyau par le changement de température. La conductivité thermique pour les tuyaux en fer noir varie de 26K à 37,5K, ce qui signifie que c'est un bon conducteur de chaleur. K signifie kelvin, la mesure de l'énergie thermique.

Densité

La densité est le rapport entre la masse d'un objet et son volume. Plus la masse de l'objet est grande, plus il est dense. La densité du tuyau de fer noir est .284 livres par pouce ce qui signifie qu'il n'est pas très dense. Par exemple, le titane est à peu près moitié moins dense que l'acier doux et l'aluminium est un tiers aussi dense que l'acier doux. Ce calcul se fait en divisant la masse du tuyau par son volume.

Capacité calorifique spécifique

La capacité calorifique spécifique est la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour augmenter la température d'un degré Celsius . La chaleur spécifique du tuyau en fer noir est de 0,122 unité thermique britannique par livre et par degré. La formule pour trouver la chaleur spécifique est (btu /lb /F).

Point de fusion

Le point de fusion du fer noir est de 2 570 degrés Fahrenheit.

Expansion thermique

L'expansion thermique est quand un objet commence à se dilater lorsque la température autour augmente. Quand un objet est chauffé, les molécules commencent à se déplacer rapidement et à s'étendre vers l'extérieur. Le coefficient de dilatation thermique du tuyau de fer noir est de 6,7. Pour trouver la quantité de dilatation thermique, multipliez l'augmentation de la température par le coefficient de dilatation thermique. Multipliez le produit de l'augmentation de la température et du coefficient de dilatation thermique par la longueur totale du tuyau.