Sebbene il tubo di ferro nero abbia il ferro nel nome, in realtà è realizzato in acciaio dolce di bassa qualità. L'acciaio dolce è un acciaio dolce che può essere facilmente saldato e tagliato con un cannello. Rivenditori e professionisti del settore in America faranno semplicemente riferimento alla pianificazione di 40 tubi in acciaio quando si parla di tubo di ferro nero. L'acciaio dolce viene utilizzato perché può piegarsi; può essere tagliato con una torcia ed è molto più facile da lavorare. Sapere di cosa è fatto il ferro nero è importante perché le proprietà termiche del ferro sono diverse da quelle dell'acciaio dolce.
La conduttività termica è la capacità di un materiale di condurre il calore. La formula per trovare la conduttività termica è btu/(hr-ft^2-F). Per risolvere questa equazione, sottrarre le ore di contatto dalla lunghezza in piedi al quadrato del tubo, meno la temperatura della fonte di calore in Fahrenheit. Moltiplica questo per il btu, che sono le unità termiche britanniche trovate dividendo il peso del tubo per la variazione di temperatura. La conduttività termica per il tubo di ferro nero varia da 26K a 37,5K, il che significa che è un buon conduttore di calore. K sta per kelvin, la misura dell'energia termica.
La densità è il rapporto tra la massa di un oggetto e il suo volume. Più massa ha quell'oggetto, più è denso. La densità del tubo di ferro nero è di 0,284 libbre per pollice, il che significa che non è molto denso. Ad esempio, il titanio è denso circa la metà dell'acciaio dolce e l'alluminio è un terzo più denso dell'acciaio dolce. Questo calcolo si ottiene dividendo la massa del tubo per il suo volume.
Specifica capacità termica è la quantità di calore per unità di massa necessaria per aumentare la temperatura di un grado Celsius. Il calore specifico del tubo di ferro nero è 0,122 unità termiche britanniche per libbra per grado. La formula per trovare il calore specifico è (btu/lb/F).
L'espansione termica è quando un oggetto inizia ad espandersi all'aumentare della temperatura intorno ad esso. Quando un oggetto viene riscaldato, le molecole iniziano a muoversi rapidamente e ad espandersi verso l'esterno. Il coefficiente di dilatazione termica del tubo di ferro nero è 6,7. Per trovare la quantità di espansione termica, moltiplicare l'aumento di temperatura per il coefficiente di espansione termica. Moltiplicare il prodotto dell'aumento di temperatura e il coefficiente di dilatazione termica per la lunghezza totale del tubo.