ОбразуванеНаука

Термодинамиката и топлина трансфер. Методи за пренос на топлина и изчисление. Пренасянето на топлина - това е ...

Днес ние ще се опитаме да намерим отговор на въпроса "Хийт - че ..?". В тази статия ние считаме, че е процес, които съществуват за него видове в природата, и знам какво е отношението между пренос на топлина и термодинамиката.

дефиниция

Топлопренасяне - физичен процес, същността на което е да се прехвърлят на топлинна енергия. Exchange се провежда между двата органа, или тяхната система. Така предпоставка за пренос на топлина ще бъде от нагрети органи за по-малко нагряване.

характеристиките на процеса,

Топлопредаване - това е вид явление, което може да се получи чрез директен контакт, и в присъствието на разделителните стени. В първия случай, всичко ясно, но през второто тяло, за да се използва и като бариери материали, околна среда. трансфер на топлина ще настъпи в случаите, когато системата, състояща се от две или повече органи, не е в състояние на термично равновесие. Това е, един от обектите има по-висока или по-ниска температура от другия. Ето най-после прехвърля топлинна мощност. Логично е да се предположи, че това ще бъде завършен, когато системата е в състояние на термодинамична или топлинно равновесие. Процесът се случва спонтанно, ние можем да кажем на втория закон на термодинамиката.

видове

Загрява прехвърляне - процес, който може да бъде разделен на три метода. Те ще имат основна природа, защото в тях има реална суб със свои собствени характеристики на едно ниво с общи закони. Днес е разделена на три вида пренос на топлина. Това проводимост, конвекция и излъчване. Нека започнем с първата, може би.

Методи за пренос на топлина. Топлопроводимост.

Така че е собственост на материално тяло, за да се направи прехвърлянето на енергия. По този начин тя се пренася от по-горещите части на едно и също, че е по-студено. В основата на това явление е принципът на хаотично движение на молекули. Този така наречен брауново движение. Въпреки по-високата температура на тялото, толкова повече тя се движи в молекулата, защото те имат по-голяма кинетична енергия. Процесът включва топлинна проводимост електрони, молекули, атоми. Това се извършва в органите, различни части от които са неравномерно температура.

Ако веществото е в състояние да провежда топлина, можем да говорим за количествена характеристика. В този случай, той играе ролята на топлопроводимост. Тази характеристика показва колко топлина преминава през отделните параметри на дължина и площ за единица време. В този случай, температурата на тялото се променя по точно 1 К.

По-рано се смяташе, че обменът на топлина в различни органи (включително топлопреносната рамкови конструкции), дължащи се на факта, че от една част на тялото към друга т.нар калорични потоци. Въпреки това, признаци на реалното му съществуване, никой не е установено, а когато молекулно-кинетичната теория е разработила до определено ниво, всичко за калориите и забравих да се мисли, защото хипотезата става несъстоятелна.

Конвекция. вода топлопредаване

По този начин обмен на топлинна енергия разбира трансфер с вътрешна резба. Да си представим един кана с вода. Както е известно, нагрят въздух тече нагоре изкачване. А студено, по-тежко пада надолу. Така че, защо всички водата трябва да бъде другояче? Тя е точно същото. И в хода на този цикъл, всички слоеве на водата, без значение колко са те, ще загряват преди състоянието на топлинно равновесие. При определени условия, разбира се.

радиация

Този метод е на принципа на електромагнитната радиация. Това се дължи на вътрешната енергия. Силно отидат в теорията на топлинна радиация не започне, просто обърнете внимание, че причината тук е устройството на заредени частици, атоми и молекули.

Простите задачи на топлопроводимост

Сега нека да поговорим за това как на практика изглежда като изчисления за пренос на топлина. Нека да решим един прост проблем, свързан с количеството топлина. Да приемем, че имаме една маса от вода, равна на половин килограм. започвайки Температурата на водата - 0 градуса по Целзий, окончателно - 100. Ние намерят количество топлина, прекарано контакт маса за нагряване на веществото.

За тази цел трябва формула Q = см (Т 2 -t 1), където Q - количество топлина, в - специфичната топлина на водата, m - маса на материала, т 1 - начална, т 2 - крайна температура. трапезна вода е стойността на в характера. Специфичен топлинен капацитет е равен на 4200 J / кг * С Сега ние замени тези стойности във формулата. Ние считаме, че количеството топлина е равна на 210 000 J, или 210 кДж.

Първият закон на термодинамиката

Термодинамиката и топлопренасянето са свързани с определени закони. В основата им - знанието, че промяната във вътрешната енергия в системата може да се постигне по два метода. Произход - механична операция точкуване. Вторият - на съобщение на определено количество топлина. Въз основа на този принцип, между другото, първият закон на термодинамиката. Ето текста: Ако системата е докладвано определено количество топлина, това ще бъдат изразходвани за работата на комисията по външни органи или да увеличите своята вътрешна енергия. В математически израз е: DQ = Du + Da.

Плюс или минус?

Абсолютно всички стойности, които са част от математическия запис на първия закон на термодинамиката могат да бъдат написани и с "плюс" и със знак "минус". Изборът на процес ще бъде продиктувано от условията. Да приемем, че системата приема определено количество топлина. В този случай, тялото в топлина нея. Следователно, съществува експанзия газ и, следователно, се работи. В резултат на това, стойността ще бъде положителен. Ако количеството топлина отнето, газът се охлажда, работата се извършва по него. Стойностите ще обратен стойности.

Алтернативна форма на първия закон на термодинамиката

Да предположим, че имаме една партида двигател. Това работна течност (или система), изпълнява цикличен процес. Тя се нарича цикъл. В резултат на това системата ще се върне към първоначалното си състояние. Би било логично да се предположи, че в този случай промяната във вътрешната енергия е равна на нула. Оказва се, че количеството топлина, ще бъде равна на идеалната работа. Тези разпоредби дават възможност да се формулира първия закон на термодинамиката е вече по-различно.

От това можем да разберем, че в природата не може да бъде вечен двигател от първи вид. Това означава, че устройство, което изпълнява работа в по-голямо количество в сравнение с енергията, получена от чужбина. В този случай, действие трябва да се извършва периодично.

Първият закон на термодинамиката за izoprotsessov

Помислете, за да започне изохорен процес. Според него обемът остава постоянен. Така че, на изменението на обема ще бъде нула. Следователно, работата също ще бъде нула. Ние демонтира този компонент от първия закон на термодинамиката, а след това получи формулата DQ = Du. Следователно, за изохорен процес цялата топлина поставя в система, продължава повишаване на вътрешната енергия на газа, или техни смеси.

Сега нека да поговорим за изобарно процес. Остава постоянно налягане в него. В този случай, вътрешната енергия ще се промени в паралел работа на комисията. Тук е оригиналната формула: DQ = Du + PDV. Можем лесно да се изчисли извършване на работа. Това ще бъде равна на експресия Ур (Т2 -T 1). Между другото, това е физическия смисъл на универсалната газова константа. В присъствието на един мол газ и температурната разлика, един компонент Келвин, универсална газова константа е равно на извършената работа по време на изобарен процес.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bg.unansea.com. Theme powered by WordPress.