![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Общая характеристика процессов передачи теплоты
Теплопередача – это учение о процессах распространения теплоты между различными телами как соприкасающимися, так и находящимися на некотором (подчас весьма значительном) расстоянии друг от друга. Энергетический обмен между взаимодействующими физическими областями, необходимой и достаточной причиной которого служит неодинаковость температур этих областей, называется теплообменом или теплопередачей. Рассматриваемый вид энергетического обмена обуславливается температурным состоянием его участников (а температура, с молекулярно-кинетической точки зрения, является величиной статистического характера) и имеет смысл только применительно к макроскопическим телам. Мерой теплопередачи служит количество перенесенной теплоты Q [Дж], которое называется тепловым потоком. Процессы теплопередачи пронизывают все области технических и биологических знаний человека. Наиболее сложным и совершенным теплообменным аппаратом является человеческий организм. Расстройство его терморегулирования на десятые доли градуса приводит к ухудшению деятельности всех его органов. Существует бесчисленное множество теплообменных процессов, которые по своей физической сущности могут быть разбиты на три основные группы:
возд≈ 0,025 Вт/м∙град, где λ – коэффициент теплопроводности (определяет количество теплоты, которое проводит вещество, и является основной характеристикой теплопроводности).
меняется в очень широких пределах. В описанных выше процессах теплота переносится соприкосновением, т.е. осуществляется при непосредственном контакте физических областей с разными температурами.
). Как правило, различные теплообменные процессы осуществляются комплексно, т.е. наблюдается совместное протекание процессов радиации, теплопроводности и конвекции. Комбинации могут быть самые различные. Комплексный теплообменный процесс, включающий несколько частных, в целом называется теплопередачей. Интенсивность как частных, так и комплексных теплообменных процессов зависит от величины ряда определяющих факторов, к основным из которых относятся следующие:
t интенсифицирует теплообмен (за исключением пленочного кипения). 2. Физические свойства теплообменивающихся сред.
1.2 Контрольные вопросы
1. Что такое теплопередача? 2. Что такое теплопроводность, теплоотдача и лучистый теплообмен? 3. Что определяет интенсивность теплопередачи?
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ Основные понятия
Передача теплоты теплопроводностью связана с наличием разности температур тела. Температурное поле – совокупность значений температуры в данный момент времени для всех точек изучаемого пространства, в котором протекает процесс.
- координаты точки. Такое поле называется нестационарным, оно отвечает неустановившемуся режиму теплопроводности. Если температура тела не изменяется с течением времени, поле называется стационарным. В этом случае
(1) Температура может быть функцией одной, двух и трех координат. Соответственно этому температурное поле называется одно-, двух- и трехмерным. Для одномерного стационарного температурного поля
(2) Если соединить все точки тела с одинаковой температурой, то получим поверхность равных температур – изотермическую поверхность. Изотермические поверхности не могут пересекаться, все они либо замыкаются на себя, либо кончаются на границе тела. Изотерма (линия постоянной температуры) получается в результате пересечения изотермической поверхности плоскостью. Изменение температуры в теле наблюдается лишь в направлениях, пересекающих изотермические поверхности или изотермы. Наиболее резкое изменение темпера- туры получается в направлении нор- мали n к изотермам. Интенсивность изменения температуры в каком-либо направлении характеризуется отноше-
принимающим наибольшее значение в направлении n (рис. 1). Рис. 1
называется температурным градиентом, имеющим размерность [град/м]:
[град/м]. (3) Таким образом, градиент температуры есть вектор, направленный по нормали к изотермной поверхности в сторону возрастания температуры и численно равный частной производной от температуры по этому направлению. grad t является мерой интенсивности изменения температуры. Самопроизвольно теплота переносится только в сторону убывания температуры. Тепловым потоком Q называется количество теплоты, переносимой в единицу времени τ через произвольную поверхность. Тепловой поток, отнесенный к единице поверхности F, называется плотностью теплового потока, удельным тепловым потоком или тепловой нагрузкой поверхности q. Если поверхность, через которую передается теплота, изотермическая, то q является вектором, направление которого совпадает с направлением распространения теплоты в данной точке и противоположно направлению вектора grad t (рис. 1).
Закон Фурье
Для распространения теплоты в любом пространстве необходима разность температур. Т.е. при передаче теплоты теплопроводностью необходимо, чтобы градиент температур в различных точках тела не был равен 0.
, в котором передается теплота
, (4) где λ – множитель пропорциональности (знак «-» показывает, что теплота передается в сторону уменьшения температуры). Исходя из определения q справедлива запись
. (5)
называется коэффициентом теплопроводности, характеризует способность вещества проводить теплоту и является физическим свойством веществ
. (6)
называется количество теплоты, которое проходит в единицу времени через 1 м2 изотермической поверхности при температурном градиенте, равном 1 (при разности температур в 1о на единице толщины 1м). Отсюда единицей измерения λ будет [вт/м2 град/м] = [вт/м град].
нужно определять экспериментально. Для большого числа материалов
,
- коэффициент теплопроводности при температуре to; b – постоянная, определяемая опытным путем.
< 0,2 вт/м град. С ростом температуры теплопроводность газов растет, от давления не зависит.
< 0,7 вт/м град.
< 0,25 вт/м град, то материал может применяться для тепловой изоляции.
< 458 Вт/м град.
увеличивается.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-14; просмотров: 136; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.222.184.135 (0.025 с.) |