Aunque la tubería de hierro negro tiene hierro en su nombre, en realidad está hecha de acero dulce de baja calidad. El acero dulce es un acero blando que se puede soldar y cortar fácilmente con un soplete. Los distribuidores y los profesionales de la industria en Estados Unidos simplemente se referirán a las tuberías de acero del programa 40 cuando se habla de tuberías de hierro negro. Se utiliza acero dulce porque se puede doblar; se puede cortar con un soplete y es mucho más fácil trabajar con él en general. Es importante saber de qué está hecho el hierro negro porque las propiedades térmicas del hierro son diferentes de las del acero dulce.
La conductividad térmica es la capacidad de un material para conducir calor. La fórmula para encontrar la conductividad térmica es btu / (hr-ft ^ 2-F). Para resolver esta ecuación, reste las horas de contacto de la longitud en pies de la tubería al cuadrado, menos la temperatura de la fuente de calor en Fahrenheit. Multiplique esto por el btu, que son las unidades térmicas británicas que se obtienen al dividir el peso de la tubería por el cambio de temperatura. La conductividad térmica de la tubería de hierro negro varía de 26 K a 37,5 K, lo que significa que es un buen conductor de calor. K significa kelvin, la medida de la energía térmica.
La densidad es la relación entre la masa de un objeto y su volumen. Cuanta más masa tiene ese objeto, más denso es. La densidad de la tubería de hierro negro es .284 libras por pulgada, lo que significa que no es muy densa. Por ejemplo, el titanio es aproximadamente la mitad de denso que el acero dulce y el aluminio es un tercio de denso que el acero dulce. Este cálculo se obtiene dividiendo la masa de la tubería por su volumen.
Específico capacidad calorífica es la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para elevar la temperatura en un grado Celsius. El calor específico de la tubería de hierro negro es de .122 unidades térmicas británicas por libra por grado. La fórmula para encontrar el calor específico es (btu / lb / F).
La expansión térmica es cuando un objeto comienza a expandirse a medida que aumenta la temperatura a su alrededor. A medida que se calienta un objeto, las moléculas comienzan a moverse rápidamente y a expandirse hacia afuera. El coeficiente de expansión térmica de la tubería de hierro negro es 6.7. Para encontrar la cantidad de expansión térmica, multiplique el aumento de temperatura por el coeficiente de expansión térmica. Multiplique el producto del aumento de temperatura y el coeficiente de expansión térmica por la longitud total de la tubería.