Студопедия — Теплопроводность
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплопроводность






Под теплопроводностью понимают перенос внутренней энергии из одной точки вещества в другую за счет энергообмена между частицами вещества (столкновение молекул в жидкостях и газах, обмен энергией колебательного движения ионов в кристаллических решетках твердых тел и т.п.). В теории идеального газа из анализа энергообмена молекул при ударении выводится градиентный закон теплопроводности:

 

q т = qт.х i + qт.у j + qт.z k. (3.2)

 

 

где и – внутренняя энергия единицы объема газа; – средняя скорость теплового движения молекул; – средняя длина свободного пробега молекул.

Произведение молекулярных характеристик газа () определяет способность газа переносить теплоту теплопроводностью при наличии градиента внутренней энергии; 1/3 = a. Величину а называют коэффициентом температуропроводности.

Для идеальных газов u = cvrT, где сv – удельная теплоемкость газа при V = const, поэтому q T = - a grad u = - a cvrgrad T = -l grad T.

 

q T = -lÑT, (3.3)

 

где l = a cvr – коэффициент теплопроводности газа, характеризующий способность газа проводить теплоту при наличии градиента температуры.

Это выражение представляет собой основной закон теплопроводности – закон Фурье. Он получен для идеальных газов. Однако опыты с различными веществами практически в любых фазовых состояниях подтверждают пропорциональность кондуктивной плотности потока теплоты величине градиента температуры.

Коэффициент теплопроводности в общем случае характеризует способность тела проводить тепло, единица измерения его в СИ – Вт/(мК). Величина l является важнейшей теплофизической характеристикой вещества. Она зависит от рода материала, его фазового состояния, структуры, температуры, а для пористых тел – и от влажности. В большинстве практических задач при незначительном изменении температуры величину l можно считать постоянной. Коэффициент теплопроводности многих твердых тел, жидкостей и газов может быть найден или приближенно оценен из справочных таблиц. Значения l у разных веществ могут отличаться во много раз. Например, у меди l = 390 Вт/(мК), а у войлока l= 0,038 Вт/(мК), то есть примерно в 10 000 раз меньше, поэтому медь – хороший проводник тепла, а войлок – теплоизоляционный материал.

Зная плотность потока теплоты, подводимого к поверхности S, можно определить величину теплового потока Ф:

Ф = qn S, (3.4)

где qn – проекция вектора q на нормаль к поверхности S.

Тепловой поток представляет собой количество теплоты, переносимой через поверхность S за единицу времени.

Ф = ; [Ф] = Вт. (3.5)

Используя закон Фурье, можно определить количество теплоты, подводимой за некоторый промежуток времени через поверхность S:

dQ = Фdt = qn Sdt = -l(ÑT)n S dt, (3.6)







Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 545. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Словарная работа в детском саду Словарная работа в детском саду — это планомерное расширение активного словаря детей за счет незнакомых или трудных слов, которое идет одновременно с ознакомлением с окружающей действительностью, воспитанием правильного отношения к окружающему...

Правила наложения мягкой бинтовой повязки 1. Во время наложения повязки больному (раненому) следует придать удобное положение: он должен удобно сидеть или лежать...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия