Meskipun pipa besi hitam memiliki nama besi, sebenarnya terbuat dari baja ringan bermutu rendah. Baja ringan adalah baja lunak yang dapat dengan mudah dilas dan dipotong dengan obor. Dealer dan profesional industri di Amerika hanya akan mengacu pada jadwal 40 pipa baja ketika berbicara tentang pipa besi hitam. Baja ringan digunakan karena dapat menekuk; itu dapat dipotong dengan obor dan jauh lebih mudah untuk dikerjakan secara keseluruhan. Mengetahui terbuat dari apa besi hitam itu penting karena sifat termal besi berbeda dari baja ringan.
Konduktivitas termal adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan panas. Rumus untuk mencari konduktivitas termal adalah btu/(hr-ft^2-F). Untuk menyelesaikan persamaan ini, kurangi jam kontak dari kuadrat panjang pipa dalam kaki, dikurangi suhu sumber panas dalam Fahrenheit. Kalikan ini dengan btu, yang merupakan satuan termal Inggris yang didapat dengan membagi berat pipa dengan perubahan suhu. Konduktivitas termal untuk pipa besi hitam berkisar antara 26K hingga 37,5K yang berarti merupakan konduktor panas yang baik. K adalah singkatan dari kelvin, pengukuran energi panas.
Massa jenis adalah perbandingan massa suatu benda dengan volumenya. Semakin banyak massa yang dimiliki benda, semakin padat. Massa jenis pipa besi hitam adalah 0,284 pon per inci yang berarti tidak terlalu padat. Misalnya titanium kira-kira setengah padat baja ringan dan aluminium sepertiga padat baja ringan. Perhitungan ini ditemukan dengan membagi massa pipa dengan volumenya.
Spesifik kapasitas panas adalah jumlah kalor per satuan massa yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar satu derajat Celcius. Panas jenis pipa besi hitam adalah 0,122 British thermal unit per pon per derajat. Rumus untuk mencari kalor jenis adalah (btu/lb/F).
Pemuaian Termal adalah ketika suatu benda mulai memuai karena suhu di sekitarnya meningkat. Saat benda dipanaskan, molekul mulai bergerak cepat dan mengembang ke luar. Koefisien muai panas pipa besi hitam adalah 6,7. Untuk menemukan jumlah ekspansi termal, kalikan kenaikan suhu dengan koefisien ekspansi termal. Kalikan produk dari kenaikan suhu dan koefisien ekspansi termal dengan panjang total pipa.
