Понятие теплопроводности

Для жидкого гелия понятие теплопроводности практически не существует — передача тепла по массе жидкости осуществляется мгновенно. Используя гелий в качестве охлаждающей жидкости, нужно иметь в виду, что практически температурный градиент в жидкости будет отсутствовать. С увеличением температуры вязкость жидкого гелия увеличивается, что совершенно противоположно свойствам всех других жидкостей, у которых вязкость с увеличением температуры падает. [c.274]

Развитая в настоящее время наиболее общая теория внутреннего тепло- и массопереноса базируется на понятии единого потенциала переноса влаги, объединяющего все потенциалы возможных элементарных переносов влаги внутри влажного капиллярно-пористого тела. Согласно этой теории, поток влаги jm записывается аналогично закону теплопроводности Фурье [c.107]

Другим существенным свойством является то, что она равна коэффициенту обмена субстанции (р, деленному на толщину неподвижной пленки жидкости, которая создает основное сопротивление тепло- и массопереносу. Коэффициент обмена равен коэффициенту диффузии, помноженному на плотность, если под ф понимается концентрация, или коэффициенту теплопроводности, деленному на удельную теплоемкость, если под ф понимается энтальпия. Понятие неподвижной пленки является базовым для многих книг по массообмену в химической технологии и имеет важный физический смысл. В этом плане диффузия через неподвижную пленку иногда называется стефановским потоком. [c.18]

Для малых //1 можно использовать понятие радиационной теплопроводности, которую можно объединить с теплопроводностью газа (см. 2.9.8), получая при этом приближенные простые результаты, более удобные, чем выражения (64), (66) и (67). [c.475]

Понятие о теплопередаче и теплопроводности [c.58]

Иногда вместо коэффициента теплоотдачи пользуются понятием эквивалентной толщины ламинарного (пограничного) слоя. Допустим, что мы заменили турбулентную зону дополнительным ламинарным слоем, дающим такой же перепад темцературы, т. е. в турбулентной зоне предполагается идеальное перемешивание и постоянная температура. В такой заменяющей системе будет только ламинарный слой (основной и дополнительный), и будет иметь место передача тепла за счет чистой теплопроводности, которая определится известным уравнением [c.317]

Важный вопрос теории рассматриваемого метода исследования - учет роли переноса тепла излучением в среде, полупрозрачной для инфракрасного теплового излучения. Этот вопрос относится к одной из самых серьезных проблем, возникающих при изучении теплопроводности жидкостей. Наличие радиационного переноса тепла путем переизлучения в среде может не только су щественно искажать данные по теплопроводности, но и приводить к нарушению закона Фурье со всеми вытекающими отсюда последствиями. В этих условиях теряет смысл понятие коэффициент теплопроводности, перенос тепла становится зависящим от кон( и-гурации системы, от излуча-тельных свойств поверхностей и т.п. (к этому вопросу мы вернемся в гл. У, 2 при обсуждении данных по теплопроводности углеводородов). Б работе /15, 18/ были проведены расчеты вклада радиационного переноса для плоских температурных волн и показано, что в экспериментах с плоскими зондовыми датчиками измеряемая теплопроводность является чисто молекулярной, свободной от радиационного вклада. В /10/ этот важный вывод был распространен на эксперименты с проволочными датчиками. [c.8]

Из теории теплопроводности следует, что при значениях числа Б4< 0,25 сколько-нибудь существенной разницы температур между поверхностными и глубинными слоями материала не- возникает, и поэтому такие тела получили название тонких тел в отличие от массивных, для которых характерно возникновение ощутимой разности температур по толщине нагреваемого материала. Следует иметь в виду, что понятия тонкие и массивные тела имеют физический, а не геометрический смысл. [c.28]

Если естественная конвекция есть результат различия плотностей жидкости в различных местах ее объема, то вынужденная конвекция — работа подведенной извне электрической или механической энергии (электромагнитное перемешивание и барботаж жидкости путем -пропускания через нее газовой фазы). Возникающее при этом в объеме жидкости скорости приводят к выравниванию состава и температуры по объему. Даже при небольших затратах энергии, подведенной извне, перенос тепла в жидкости настолько интенсивен, что жидкое тело становится тонким телом. Газовая фаза может возникнуть и в самой жидкости, как это имеет место в сталеплавильной ванне. В данных случаях происходит интенсивный перенос тепла в условиях, когда практически отсутствует температурный градиент. Говорить здесь об условн 1х коэффициентах теплопроводности и передачи тепл-а конвекцией /неосновательно, поскольку эти понятия теряют реальный смысл в отсутствие градиента температур. [c.37]

Однако если интенсивность перемешивания такова, что некоторый температурный градиент имеет место, возможно пользоваться понятием условного коэффициента теплопроводности ку, подобно тому как уместно пользоваться понятием турбулентного коэффициента диффузии От , если процесс перемешивания не устраняет полностью градиент концентраций. Учитывая, что в [c.37]

Этот закон сформулировал Фик (1855 г.) по аналогии с законом теплопроводности. После того как было показано, что оба эти процесса — и массоперенос, и теплопроводность — являются следствием хаотического движения молекул, аналогия между указанными процессами получила естественное обоснование. Закон Фика приобретает очень простой вид при введении понятия диффузионного потока, который определяется как количество вещества, перенесенного за единицу времени через единицу площади сечения. Основываясь на (3.1), диффузионный поток I можно представить как [c.39]

Дырочная теория жидкости также рассматривает движение молекул в ячейках. Допускается, что число ячеек значительно больше числа молекул. В связи с этим часть ячеек не заполнена молекулами. Такие ячейки называются дырками. С этим понятием связано и название самой теории. Число ячеек определяется из анализа основного термодинамического условия равновесия — минимального значения энергии Гиббса. Для расчета основных термодинамических характеристик используются, как и в теории свободного объема, понятия и уравнения статистической термодинамики. Результаты, полученные с помощью теории свободного объема и дырочной теории, во многих случаях находятся в хорошем согласии с опытными данными. Методами статистической механики удалось также получить уравнения для расчетов ряда неравновесных процессов вязкое течение жидкости, теплопроводность и др. Уравнения связывают характерные константы процессов (коэффициенты теплопроводности, вязкости) со свойствами молекул и с межмолекулярным взаимодействием. [c.232]

I. общее представление о строении кристаллов. Понятие кристалл ассоциируется с представлением о многограннике определенной формы. Однако кристаллические вещества характеризуются не только этим признаком. Основной особенностью кристаллических тел является их анизотропия, или векториальность свойств - неодинаковость свойств кристалла (прочность на разрыв, теплопроводность, сжимаемость и др.) в разных направлениях. [c.146]

Все перечисленные явления — диффузия, электрофорез, седиментация— объединяются общим понятием процессы переноса вещества. Помимо этого в химических системах приходится иметь дело с другими процессами переноса. Перенос энергии теплового движения из области с более высокой в область с более низкой температурой — теплопроводность, или, в более широком смысле, теплопередача — приводит к выравниванию температуры в системе. При механическом воздействии на некоторый слой жидкости или газа, например при действии лопасти вращающейся мешалки, молекулам слоя сообщается дополнительный импульс, приводящий слой в движение. Этот импульс частично переносится к молекулам прилегающих слоев, увлекая их вслед за начавшим перемещаться слоем. Перенос импульса к молекулам жидкости или газа в направлении, перпендикулярном направлению перемещения, обусловливает наличие у них вязкости (см. 8.2). [c.323]

Коллективизированные электроны в металлах весьма подвижны, что определяет высокую электро- и теплопроводность металлов. Квантовомеханическая теория объясняет важнейшие физические свойства твердых тел и, в частности, большую электро- и теплопроводность металлов, электрофизические свойства полупроводников и диэлектриков, о чем даются некоторые понятия в гл. IX. [c.126]

Необходимо уточнить смысл понятия сопротивление термическим ударам , так как оно характеризует основное свойство электродов — термостойкость. Во многих литературных источниках указано, что величина сопротивления электродов термическим ударам (ее иногда не совсем верно называют критерием термостойкости) пропорциональна механической прочности на разрыв и теплопроводности и обратно пропорциональна модулю упругости и коэффициенту термического расширения [3, 4]. [c.40]

В последнее время в литературе Л. В-2, В-3] пользуются термином — теплопроводность излучения или, что же, радиационная теплопроводность, понятие о которой дается ниже. По аналогии с законом Фурье в случае градиентного представления вектора излучения можно написать [c.10]

Для исследования теплопроводности в условиях химического реагирования нужно прежде всего условиться, как определить понятие поток тепла . [c.273]

Ими введено новое понятие, названное к а ж у щ а я-ся молярная теплопроводность фк, определяемая формулой [c.345]

В следующем параграфе кратко анализируются столкновения молекул, что позволяет дать определение величин, которые входят в точные формулы для коэффициентов переноса. В 3 рассматривается диффузия, и это рассмотрение не связывается с рассмотрением других явлений переноса, так как оказалось [ ], что при несколько ином подходе к явлению диффузии достигается более хорошее согласие с точной теорией. Далее, в 5 и 6 проводится общее рассмотрение явлений переноса применительно к явлениям вязкости и теплопроводности, в котором используется понятие о средней длине свободного пробега. В конце Дополнения вводятся и обсуждаются безразмерные отношения коэффициентов переноса, которые часто появляются в задачах горения. Система обозначений в настоящем Дополнении такая же, как и в Дополнении Г. [c.554]

В этом разделе проводится нестрогое рассмотрение процессов переноса, основанное на понятии средней длины свободного пробега. Этот подход будет последовательно применен к явлениям вязкости и теплопроводности его можно также использовать и при анализе диффузии, однако в этом случае результаты получаются менее удовлетворительными, чем результаты, полученные в предыдущем параграфе. [c.564]

Сначала будет рассмотрена нелинейная задача теплопроводности в изотропном теле. На этом примере легко показать, как вводится понятие локального потенциала и как его можно использовать для вариационной формулировки. [c.127]

Основные понятия. В тепловых процессах одновременно с теплопроводностью и конвекцией почти всегда наблюдается и тепловое излучение, причем чем выше температура тела, отдающего тепло, тем большее количество тепла передается в виде лучистой энергии. [c.290]

Приведенные выше формулы относятся к теплоотдаче в неограниченном пространстве. В случаях естественной конвекции в ограниченном и замкнутом пространстве (каналах, рубашках и т, п.) процесс теплоотдачи осложняется, так как на него влияет величина и форма пространства. В этом случае для упрощения расчетов принимают, что теплообмен происходит путем теплопроводности, причем вводят понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности [c.314]

Этот убедительный факт привел к тому, что применительно к ваине стекловаренной печи раньше, чем в других областях теплотехники, стали применять понятие коэффициента радиационной (фотонной) теплопроводности [c.14]

В практических расчетах процесса теплопроводности при криогенных температурах иногда удобно использовать понятие средней теплопроводности [c.256]

В реальных условиях распространение фронта Г. всегда сопровождается потерями тепла во внеш. среду (излучением, теплопроводностью), что приводит к уменьшению т-ры и скорости г. по сравнению с их адиабатич. значениями. Если отношение интенсивности теплопотерь к мощности тепловыделения превышает нек-рое критич, значение, самораспространение р-ции по горючей смеси становится невозможным. Срыв Г. с ростом теплопотерь осуществляется скачком непосредственно перед потуханием скорость г. отлична от нуля и даже м. б. близка к скорости адиабатич. Г. Со срывом Г. вследствие теплопотерь связаны понятия разл. пределов Г. Так, если содержание воздуха в горючей смеси становится меньше стехиометриче-ского, сильно уменьшаются скорости р-ции и тепловыделения. При неизменной теплоотдаче это приводит к росту отношения интенсивности теплопотерь к мощности тепловыделения. При нек-рой концентрации горючего это отношение достигает критич. значения, ниже к-рого смесь становится негорючей в данных условиях соответствующая концентрация горючего наз. концентрационным пределом Г. Аналогично определяются пределы Г. по начальной т-ре, давлению, диаметру трубы и т. п. [c.596]

Необратимые процессы могут протекать самопроизвольно только в одном направлении таковы диффузия, теплопроводность, вязкое течение и др. Для хим. р-ции применяют понятия термодинамич. и кинетич. обратимости, к-рые совпадают только в непосредств. близости к состоянию равновесия. Р-ция A-t-B< i - D наз. кинетически обратимой или двусторонней, если в данных условиях продукты СиО могут реагировать друг с другом с образованием исходных в-в А и В. При этом скорости прямой и обратной р-ций, соотв. н/ = к [А] [В] и IV = [c.326]

Теории вязкости и теплопроводности, опирающиеся на понятие среднего пробега [c.62]

Для целей интерпретации выводов из эксперимента и теории оказывается весьма удобным пользоваться понятием группы процессов, подобных друг другу. Подобными процессами называют такие, в которых геометрические и физические величины и временные длительности процессов пропорциональны друг другу. Поясним понятие подобия процессов и применения его опять на простом примере процесса теплопроводности, определяемом дифференциальным уравнением (30,1) с начальными и граничными условиями (30,4) и (30,5). В этом случае для подобных процессов будем иметь [c.123]

Эффективность ребра. Уравнение (3-37) является математическим определением понятия эффективность ребра . Поскольку система передачи теплового потока может быть Произвольной, требуется обсудить два определения эффективности ребра 1) эффективность относительно основания площади ребра в случае его отсутствия 2) эффективность относительно такого же ребра с бесконечной теплопроводностью. [c.73]

Одним из первых успехов в кинетической теории газов было предсказание того удивительного факта, что динамическая вязкость и теплопроводность идеальных газов независимы от давления. Это означает, например, что определенное количество тепла передается через неподвижный слой газа при данных температурных условиях независимо от давления газа. Применяя упрощенные понятия, мы выведем выражения для вязкости и теплопроводности. Кинетическая теория объясняет напряжения трения в текущем газе тем, что молекулы движутся вперед и назад между слоями газа, текущими с различными скоростями. Таким образом, молекула из низкоскоростного слоя газа может попасть в слой газа, движущийся с большей скоростью, где после нескольких столкновений ее скорость увеличивается, а скорость столкнувшихся с ней молекул уменьшается. Таким образом, между слоями газа происходит обмен количеством движения. Это же движение молекул вызывает обмен энергией, когда в газе имеют место разности температур. [c.340]

Предшествующие результаты были получены без какого-либо рассмотрения столкновения между молекулами. Однако, поскольку средняя длина свободного пробега и свойства переноса (диффузия, теплопроводность и вязкость) определяются молекулярными столкновениями, необходимо ввести понятие о размерах молекул. Молекулы реального газа взаимно отталкиваются на близких расстояниях и притягиваются друг к другу на больших расстояниях, так что при сближении взаимодействие молекул имеет очень сложный характер. Тем не менее для некоторых целей в первом приближении можно принять, что молекулы представляют собой жесткие невзаимодействующие сферы диаметром а. При выводе приближенного уравнения для числа столкновений в секунду удобно также допустить, что все молекулы движутся с одной и той же скоростью, равной среднеарифметической скорости -<и>. [c.271]

Аналогично вводится понятие потенциала переноса влаги 0. Закон перенося влаги в капиллярно-пористых телах записывается аналогично закону теплопроводности Фурье [c.240]

Для характеристики изоляции вводят понятие эффективной теплопроводности, которая учитывает все составляющие теплообмена и зависит от давления газа-наполнителя, уровня температур на поверхностях изоляции, пористости, размеров твердых частиц скелета, коэффициента температуропроводности, теплоемкости изоляции и др. Сложность учета всех факторов не позволяет составить и аналитически решить дифференциальное уравнение теплопроводности в таких дисперсных системах. Поэтому накопление необходимых сведений о физике теплообмена в изоляционных конструкциях осуществляется преимущественно опытным путем. В пористых тепловых изоляциях основная доля теплоты передается молекулярной теплопроводностью газа внутри изоляции. [c.18]

Для анализа теплоотдачи в турбулентном потоке вводят понятие турбулентной теплопроводности которая является аналогом турбулентной вязкости в гидродинамике. Тогда удельный тепловой поток при турбулентном теплообмене в направлении оси X (см. рис. 11-7) выразится так [c.282]

Вскоре Д. Аллен, Р. Пейерлс и М. Аддин в Кембридже установили, что понятие теплопроводности в обычном смысле как отношения теплового потока к градиенту температуры в гелии II теряет смысл. Оказалось, что величина теплового потока зависит не только от градиента температуры, но и от размеров прибора, с помощью которого производятся измерения. Для капилляра заданного диаметра, в котором находится гелий, при постоянном градиенте температуры теплопроводность гелия при охлаждении ниже Х-точки резко возрастает, достигая максимума при 2 К, и затем снова падает при дальнейшем понижении температуры. [c.235]

Математическая модель фронта химической реакцвн. Теоретические работы, посвященные исследованию процесса распространения реакционной зоны по неподвижному слою катализатора, можно условно разделить на две группы. Первая содержит численный анализ соответствующих систем дифференциальных уравнений. Некоторые результаты в этом направлении получены в работе [5], где исследована квазигомогенная модель, представляющая слой как изотропную и однородную среду, и в [6], где авторы изучали процесс распространения реакционной зоны, пользуясь двухфазной моделью неподвижного слоя катализатора с учетом продольной теплопроводности в твердой фазе. Достаточно подробный численный анализ содержится в работе [7], в которой двухфазная модель была дополнена составляющими кондуктивного переноса в газовой фазе и получено, что в пространстве параметров системы, таких как линейная скорость, коэффициент эффек1 ив пой продольной теплопроводности твердой фазы, входные концентрация и температура газа, существует область их значений, в которой скорость распространения фронта равна нулю. Описанный эффект, во всяком случае, до сих пор не получил экспериментального подтверждения. Следует, однако, отметить, что анализ фронта реакции численными методами производился в ограниченном слое катализатора, в то время как само понятие фронта реакции имеет асимптотический характер и, строго говоря, его можно рассматривать лишь в слое катализатора бесконечной длины. Поэтому делать заключения [c.79]

Теплоотдача в ограниченном пространстве. В малом (ограниченном) пространстве процессы нагревания и охлаждения жидкости протекают взаимосвязанно, разграничить их практически невозможно. Для упрощения обработки опытных данных и облегчения расчета принято рассматривать весь сложный процесс в целом как элементарное явление передачи тепла вследствие теплопроводности, вводя при этом понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности Яэкв- [c.115]

Прн таком определегши понятия вязкости т) достигается единообразие математического смысла вязкости и других коэф])ициентов в уравнениях, описывающих явления переноса в уравнениях переноса массы, теплоты, заряда и импульса. Свойства материалоз, связанные с этим[[ процессами (коэффициент диффузии, теплопроводность, электрическая проводимость и вязкость соответственно), определяются как ксэ 1)4)ициенты в уравнениях Фика, Фурье, Ома и Ньютона. [c.186]

Крауссольд ввел понятие кажущегося коэффициента теплопроводности Я, определяемого как собственно теплопроводностью, так и конвекцией и который для коаксиальных цилиндров определяется по формуле [c.43]

Проведенный выше анализ сильно упрощен и приведен только для иллюстрации. Уже в самой ранней своей работе Грэд принимал во внимание зависимость величины тп от температуры в камере и от давления, а в работе Ченга [ ] использовалась идея Крокко [ ] о том, что время запаздывания должно зависеть от давления и, следовательно, не должно оставаться постоянным (как это и предполагалось выше) при наличии колебаний. Грин использовал понятие времени запаздывания только при описании реакций в газовой фазе, а в твердой конденсированной фазе рассматривал точное нестационарное уравнение теплопроводности. Основываясь на концепции времени запаздывания трудно дать детальное описание [c.304]

ЦИИ (гл. 9). Обычно этот критерий возникает в форме неполного дифференциала, а это означает, что не существует термодинамического потенциала, который может быть в классическом смысле связан с этим критерием. Однако он может быть использован для обобщения понятия термодинамический потенциал — это так называемый локальный потенциал (гл. 10). Главная особенность метода локального потенциала состоит в том, что каждая неизвестная функция (например, распределение температуры в нелинейной задаче теплопроводности) появляется дважды один раз — как среднее значение и другой раз — как флуктуирующая величина. Это приводит к обобщению классической вариационной техники на несамосопряженные задачи. Локальный потенциал достигает минимума (в функциональном смысле), когда среднее значение совпадает с наиболее вероятным. [c.13]

Первыми стали использовать диффузионное лредстав-ление о прохождении лучистого потока через поглощающую и излучающую среду (стекломассу) специалисты стекольного производства 66— 69, 18]. Они применили понятие коэф ф ициента лучистой (эффективной) теплопроводности [формула (1-1], выведенное с использовав нием диффузионной алпроксимации. [c.56]

Например, все указанные в школьной программе работы с раздаточным материалом (они даны в разделах Лабораторные опыты п Практические занятия ) прежде всего целесообразно организовать в процессе изучения нового материала. Так, на уроке в УП классе при изучении вопроса о веществах и их свойствах учитель организует работу по ознакомлению с агрегатным состоянием и физическими свойствами некоторых веществ поваренной соли, алюминия, меди, воды, серы, железа, аммиака, который находится в пробирке, плотно закрытой пробкой (для этого перед уроком лаборант слегка смачивает стенки пробирок нашатырным спиртом и сразу же закрывает их пробками). Работа проводится после того, как будет выяснено отличие понятий физического тела и вещества. Для того чтобы организовать целенаправленную познавательную деятельность, учитель записывает на доске план изучени и описания свойств веществ 1) агрегатное состояние при данных условиях, 2) цвет, 3) блеск, 4) твердость, 5) пластичность, 6) электрическая проводимость, 7) теплопроводность, 8) растворимость в воде, 9) плотность, 10) температура плавления, температура кипения. Поскольку данная работа — одна из первых самостоятельных работ по химии, то учитель берет на себя основную роль в руководстве действиями учащихся, несмотря на то что эта работа приведена в приложении учебника (на с. 105—106). Текст инструкции целесообразно предложить учащимся прочитать дома, чтобы лучше повторить изученный материал и более успешно выполнить домашние упражнения (подобные разобранным в классе). [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология