Теплопроводность при установившемся состоянии

Молекулярно-кинетическая теория также позволяет делать предсказания относительно диффузии, вязкости и теплопроводности газов, т.е. так называемых транспортных свойств, проявляющихся в явлениях переноса. Каждое из этих явлений может условно рассматриваться как диффузия (перенос) некоторого. молекулярного свойства в направлении его градиента. При диффузии газа происходит перенос его массы от областей с высокими концентрациями к областям с низкими концентрациями, т.е. в направлении, обратном градиенту концентрации. Вязкость газов или жидкостей (иногда их обобщенно называют флюидами) обусловлена диффузией молекул из медленно движущихся слоев в быстро движущиеся слои флюида (и их торможением) и одновременной диффузией быстро движущихся молекул в медленно движущиеся слои (и их ускорением). При этом происходит перенос механического импульса в направлении, противоположном градиенту скорости движения флюида. Теплопроводность представляет собой результат проникновения молекул с большими скоростями беспорядочного движения в области с малыми скоростями беспорядочного движения молекул. Ее можно описывать как перенос кинетической энергии в направлении, противоположном градиенту температуры. Во всех трех случаях молекулярно-кинетическая теория позволяет установить коэффициент диффузии соответствующего свойства и дает наилучшие результаты при низких давлениях газа и высоких температурах. Именно эти условия лучше всего соответствуют возможности применения простого уравнения состояния идеального газа. [c.150]

Физические свойства. Физические константы инертных газов приведены в табл. 173. Как установил в 1938 г. П. Л. Капица, в жидком гелии при 2,172° К происходит фазовый переход от одного жидкого состояния к другому. Выше указанной температуры существует Не I, а ниже ее Не II. Последний отличается от первого тем, что его теплопроводность в несколько миллионов раз больше теплопроводности Не I. Помимо этого. Не II теряет всякую вязкость и обнаруживает особое свойство — сверхтекучесть. С помощью Не измеряют температуры ниже 1° К. [c.635]

Поскольку для определения коэффициента теплообмена в газовзвеси используется соотнощение Ын = аНе", то необходимым условием является квазистационарность процесса. Обычно для соблюдения этого условия принимается, что критерий В1 = а Ам<С1 считается вполне достаточным для пренебрежения градиентом температуры В1=0,1—0,2. Поскольку критерии подобия представляют собой меру относительной интенсивности двух процессов, то В1<С1 означает, что процесс теплопроводности значительно интенсивнее, чем внешний теплообмен, и что оба эти процесса несоизмеримы. Во взвешенном состоянии в большинстве случаев это условие соблюдается за счет применения частиц небольшого размера. Однако квазистационарность процесса характеризуется не только величиной критерия В1, но и временем наступления такого состояния, т. е. величиной критерия Фурье Ро. Наличие или отсутствие перепада температур по сечению частицы можно установить только путем сравнения температуры на поверхности и в центре частицы. Поскольку для рассматриваемых процессов используются частицы шарообразной формы, то ниже приведено принадлежащее В. А. Шейману такое сравнение для шара. [c.40]

Выше уже указывалось, что при рассмотрении упругих характеристик твердого тела предполагается, что напряжение I (т) в момент времени т определяется деформацией ст (т) в тот же момент времени, а следовательно, делается предположение о квазистатическом характере упругого деформирования, т. е. (т) = 00 (т), где Ео — статический модуль упругости (для данного типа деформации) идеально упругого тела. Тем самым считается, что при периодическом деформировании напряжение t находится в одной фазе с деформацией ст. Однако для реальных кристаллов это не так состояние равновесия не успевает установиться, и имеют место диссипативные процессы. В настоящее время для кристаллических материалов известно много механизмов рассеяния энергии, среди которых следует отметить релаксационные потери, связанные с наличием тех или иных структурных дефектов, вязкое затухание, обусловленное наличием вязкости и теплопроводности в анизотропном твердом теле, потери, связанные с необратимыми явлениями (механический гистерезис) и резонансное затухание, которое обязано тому, что реальные тела являются колебательными системами с большим числом степеней свободы. [c.139]

Для характеристики теплостойкости органических стекол определяют температуру размягчения, термомеханические свойства, позволяющие установить температурные области различных состояний полимера, теплостойкость, стойкость к тепловому старению, а также теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость и термические коэффициенты линейного расширения. [c.218]

Пользуясь величинами радиусов молекул, вычисленных из величин молекулярной рефракции на ряде жидкостей и жидких газов, Боровик установил, что во всем промежутке температур жидкости до газообразного состояния расхождение между опытными и рассчитанными величинами теплопроводности сходятся с точностью до 10—20%. Таким образом формула Боровика дает более точные данные, чем, например, формула Бриджмена [60], которая в применении к обычным жидкостям дает отклонение порядка 30—40%, а для жидких газов—до 80%. [c.171]

С помощью теории металлического состояния, помимо электропроводности и теплопроводности, можно установить и количественно рассчитать ряд других свойств металлов, например термоэлектрическое явление, контактные потенциалы (эффект Вольта), эмиссию электронов при накаливании (эффект Ричардсона) и магнитные свойства, а также некоторые химические особенности металлов. [c.578]

Итак, вдоль всей адиабаты Гюгонио энтропия строго возрастает с ростом давления. Важность этого результата обусловлена тем, что с его помощью можно однозначно установить знаки скачков давления и плотности в ударной волне. Для этой цели привлекается второй закон термодинамики, согласно которому энтропия теплоизолированной системы не убывает. Так как в рассматриваемой здесь модели газовой динамики процессом теплопроводности пренебрегастся, то каждую частицу газа следует считать теплоизолированной. Согласно предыдуще.му, если такая частица прошла через ударную волну с ненулевой си.юй разрыва, то в ней энтропия обязательно изменилась. В силу второго закона термодинамики это изменение должно быть возрастанием. Поэтому если состояние 1 находится перед фронтом ударной волны, то обязательно должно быть > 5ь и тогда из теоремы 3 следует, что Рз > Р1 п Р2 > Р - Если же состояние 1 [c.46]

Чанг [57], решив (2.4.15), установил, что скорость изменения составляющей Wv.x значительно выше скорости изменения параметров состояния конденсатора в нестационарном режиме.. Поэтому при моделировании паро-газо-жидкостного пространства можно воспользоваться стационарным уравнением сохранения количества движения. Сперроу [58] показал, что пренебрежение конвективной составляющей переноса энергии и инерционными силами несущественно сказывается на получении конечных решений. Поэтому для оценки влияния нестационар-ности переноса энергии рассматриваем систему (2.4.15), пренебрегая конвективной составляющей и принимая, что перенос теплоты через пленку конденсата осуществляется теплопроводностью при граничных условиях третьего рода (рис. 2.11). Решение уравнения теплопроводности для этого случая приведено в [59] в виде функции [c.57]

Коэффициент теплопроводности органических жидкостей можно установить по зависимости, используя принцип соответственных состояний ( ПО Сакиадису и Котесу) [c.322]

Выбор режима отверждения или вулканизации обычно проводят путем исследования кинетики изменения какого-либо свойства отверждаемой системы электрического сопротивления и тангенса угла диэлектрических потерь, прочности, ползучести, модуля упругости при различных видах напряженного состояния, вязкости, твердости, теплостойкости, теплопроводности, набухания, динамических механических характеристик, показателя преломления и целого ряда других параметров [140, 178—183]. Широкое распространение нашли также методы ДТА и ТГА, химического и термомеханического анализа, диэлектрической и механической релаксации, термометрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии [140, 178, 184—187]. Все эти методы условно можно разбить на две группы методы, позволяющие контролировать скорость и глубину процесса отверждения по изменению концентрации реакционноспособных функциональных групп, и методы, позволяющие контролировать изменение какого-либо свойства системы и установить его предельное значение. Методы второй группы имеют тот общий недостаток, что то или иное свойство отверждающейся системы ярко проявляется лишь на определенных стадиях процесса так, вязкость отверждающейся системы можно измерять лишь до точки гелеобразования, тогда как большинство физико-механических свойств начинает отчетливо проявляться лишь после точки гелеобразования. С другой стороны, эти свойства сильно зависят от температуры измерения, и если осуществлять непрерывный контроль какого-либо свойства в ходе процесса, когда необходимо для достижения полноты реакции менять и температуру в ходе реакции или реакция развивается существенно неизотермично, то интерпретация результатов измерений кинетики изменения свойства в таком процессе становится уже весьма сложной. [c.37]

Современная теория жидкого состояния пока не позволяет установить теоретическую зависимость для расчета коэффициента теплопроводности, поэтому предпринимаются попытки разработать полуэмпирические соотношения, связывающие его с другими физическими параметрами [257, 222]. В этих работах большей частью ставится задача установления эмпирических соотношений для расчетов теплопроводности отдельных индивидуальных углеводородов без попытки охватить единой формулой определенные классы углеводородов. Кроме того, общим недостатком этих формул является то, что либо они являются грубо приближенными и охватывают узкий интервал температур, либо сложны и содержат величины, определение которых требует постановки дополнительных спепиальных экспериментов. Подобных асдостатков, к сожалению, не лишены и теоретические формулы. Более того, большинство георетических формул невозможно использовать для расчета из-за от- [c.180]

Для определения зависимости величины сигнала от концентрацип для данных условий работы были проведены измерения для четырех или более концентраций в пределах 0—8% мол. Путем вытеснения ртутью каждую смесь вводили в ячейку для измерения теплопроводности. Поддерживали постоянный поток газа, обычно 25 мл мин, пока ячейка не была целиком продута или пока не устанавливалось постоянное значеште Ед. После того как бы.па изучена чувствительность к изменению потока, установили скорость потока (от 20 до 100. чл/мин). Во всех с,лучаях работу ячейки в стационарном состоянии и нулевую величину Ед устанавливали предварительно при помощи газа-носителя при скоростях потока, соотв( тствующих скоростям, использованным при работе со смесью. [c.182]

Аналитические исследования ка основе теплопроводности и квазиста-тической термоупругости позволяют установить взаимосвязь между ос-новнь1ми характеристиками процесса и термонапряженнь1м состоянием тел. Для этого необходимо выбрать математическую модель, в той или иной мере соответствующую физической сущности процесса, В эту модель входят диффере щиальные уравнения теплопроводности, условия теплообмена нз поверхности тела и температурное состояние тела перед началом процесса. [c.20]

В частных случаях коэффициенты 1ц представляют собой коэффициенты теплопроводности или электропроводности, а коэффициенты Lift характеризуют взаимодействие процессов они, например, могут характеризовать возникновение градиента концентраций за счет разности температур и т. п. Уравнения связи между потоками и силами линейны их часто называют линейными феноменологическими уравнениями Онзагера. В действительности линейные зависимости не всегда точно описывают реальные процессы. Тем не менее соотношения Онза гера играют важнейшую роль в теории необратимых процессов, так как могут быть строго обоснованы при помощи принципа микроскопической обратимости. Сущность этого принципа заключается в том, что в состоянии равновесия скорость любого молекулярного процесса равна скорости обратного процесса. Например, с термодинамической точки зрения в цепи реакций А—>-В, В— С, С—vA равновесие может установиться, если скорости всех превращений сравняются и в системе будет все время происходить круговой процесс превращения А—В, В—>С и С—>А. [c.117]

Попутно отметим, что при строго определенной температуре жидкого гелия происходит скачкообразное изменение его свойств — вязкости, теплопроводности, теплоемкости, плотности и т. д. Различие в свойствах жидкого гелия выше и ниже этой определенной температуры столь значительно, что для этих состояний вводят специальное обозначение Hel и Hell, а самый эффект известен под названием ламбда-эффект или Х-точка. Последние исследования Шмидта и Кеезома установили, что л-точка жидкого гелия соответствует температуре 2,186° К, а максимальная плотность жидкого гелия в Х-точке равна 0,1473 кг л. Любопытно отметить, что переход Hel в НеII не связан с обра- [c.14]