Влияние температуры на теплопроводность газов при низких давлениях

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗОВ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ [c.432]

При умеренных давлениях (до 30—40 атм) влиянием давления на теплопроводность жидкостей обычно пренебрегают, кроме околокритической области, где жидкость ведет себя как плотный газ (см. раздел IX. 5). Для диапазона низких температур результаты классических опытов Бриджмена [191] составляют почти весь имеющийся экспериментальный материал по влиянию давления на кь. Эти данные показывают, что кь возрастает с давлением, хотя и не очень сильно, и степень возрастания уменьшается с повышением давления. Интересно, что при давлениях выше 3000 атм кь уменьшается при повышении температуры, в то время как при низких давлениях обычно имеет место обратное явление (см. раздел IX. 11). Такое изменение поведения температурного коэффициента может быть выявлено из уравнения (IX. 59) или из рис. [c.549]

Другое затруднение при применении вакуумметров с горячей проволокой связано с изменением точности показания прибора при изменении состава газа. Например, если сухой воздух имеет теплопроводность, равную единице, то водород — в пять раз больще, поэтому в случае поступления водорода проволока будет иметь более низкую температуру при том же давлении, и прибор будет ошибочно показывать более высокое давление. В большинстве систем этот газ не встречается. Однако очень часто в системы попадают другие газы, которые оказывают некоторое влияние на показания прибора. К ним относятся СОг, водяной пар, азот, пары спирта, ртути и масла. Теплопроводность различных комбинаций этих газов хотя и отличается от теплопроводности воздуха, но достаточно близка к ней для того, чтобы в промышленных условиях производить измерения с требуемой точностью. [c.116]

Представим себе в газовой среде две параллельные пластины, имеющие различные температуры Г1 и Гг, причем Т >Т2 (рис. 3-8). Расстояние между пластинами обозначим через й. Тепло от нагретой пластины передается к холодной следующим образом. Молекулы газа, ударившись при своем тепловом движении о нагретую пластину, отлетают от нее с большей кинетической энергией, чем до удара. Двигаясь в обратном направлении, эти молекулы передают избыток кинетической энергии холодной пластине путем столкновения с другими молекулами или непосредственно в зависимости от соотношения между к V. й. Очевидно, что чем выше давление газа, тем больше переносчиков тепла (м олекул) направится от нагретой пластины в сторону холодной обратно, понижение давления повлечет за собой уменьшение количества переносчиков тепла. Однако в зависимости от того, находится ли газ в состоянии низкого или высокого вакуума, наблюдаются резкие различия в отношении влияния давления на теплопроводность газа. [c.39]

С аналитической точки зрения очень важным является вопрос о влиянии элементов, попадающих в плазму дуги из пробы и электродов, на температуру столба и электронную концентрацию. При атмосферном давлении концентрация паров материала электродов и пробы в дуговой плазме, как правило, не превышает 1 % и поэтому их присутствие практически не сказывается на теплопроводности дугового газа, определяющейся по-прежнему основными компонентами газовой атмосферы. Однако элементы пробы и электродов, обладающие низким потенциалом ионизации, поступая в разряд, увеличивают концентрацию заряженных частиц, а следовательно, и электропроводность плазмы. Это позволяет поддерживать разряд определенной плотности тока при меньшей напряженности поля в столбе дуги (с меньшей затратой электрической энергии), вследствие чего, согласно уравнению (54), снижается температура дуги. Например, экспериментально установлено [1034], что при введении в угольную дугу, горящую в атмосфере воздуха, небольших количеств алюминия, лития, калия величины Еэ и Т составляют соответственно 15,9 в см и 6000° К 12,7 в см и 5600° К 10,5 в см и 5100° К. [c.96]

При умеренных давлениях (до 30 40 атм) влиянием давления на теплопроводность жидкостей обычно пренебрегают, за исключением области вблизи критической точки, где жидкость ведет себя до некоторой степени как плотный газ (см. раздел 10.5). Для более низких температур, чем Тс, результаты классических опытов Бриджмена [5] составляют почти весь имеющийся экспериментальный материал по влиянию давления на Эти данные показывают, что возрастает с давлением. [c.457]

В таких конденсаторах температура движущейся границы (лед — пар) оказывается ниже, чем в конденсаторах, изготовленных из материала с плохой теплопроводностью. Чем ниже температура движущейся границы, тем ниже упругость пара над границей при заданных давлениях пара и газа, что приводит к увеличению количества пара, сконденсированного в единицу времени на единице поверхности. При этом используемая поверхность конденсатора уменьшается. И наоборот, чем хуже теплопроводность стенок конденсатора, тем выше, при прочих равных условиях, температура движущейся границы, тем больше давление насыщенного пара над движущейся границей. Самая высокая интенсивность конденсации у конденсаторов из меди, самая низкая — из стекла. Хотя теплопроводности материалов, из которых изготовлялись конденсаторы, отличались одна от другой в десятки и сотни раз, различие в скоростях конденсации пара для различных конденсаторов оказывалось несущественным. Для различных марок стали скорость конденсации в цилиндрических трубах практически не менялась, и только для медных труб она несколько увеличивалась. Такое незначительное влияние материала на скорость конденсации объясняется только ограниченностью теплопроводности сублимационного льда. Можно во сколько угодно раз увеличивать теплопроводность материала конденсатора, но это очень мало повлияет на скорость конденсации. Увеличение теплопроводности материала приведет к интенсификации процесса только в случае, если удастся соответственно увеличить и теплопроводность сублимационного льда. Скорость конденсации на металлических поверхностях несущественно отличается и от скорости конденсации на стеклянных поверхностях цилиндрических труб. Вместе с тем использованная поверхность у неметаллических конденсаторов больше, чем у металлических. Поэтому в случае необходимости металлические конденсаторы могут быть с успехом заменены конденсаторами из пластических масс или керамических материалов. [c.80]

В зависимости ст физических свойств жидкостей (газов) процесс теплообмена может протекать различно и своеобразно. Особенно большое влияние оказывают коэффициент теплопроводности X, удельная теплоемкость Ср, плотность р, коэффициент температуропроводности а, уже использовавшиеся при рассмотрении теплопроводности, и коэффициент вязкости (1. Для каждого вещества эти величины имеют определенные значения и являются функцией параметров состояния (температуры и давления, прежде всего температуры). Особенно существенные изменения физических свойств могут иметь место в околокритической области термодинамических состояний и в области очень низких температур. [c.127]

Коэффициент теплопроводности данного материала зависит от многих факторов. Небольшое количество примесей в чистом металле приводит к значительным иотерям теплопроводности. Облучение быстрыми нейтронами может вдвое и даже больше уменьшить теплопроводность металлов или керамических материалов. Как видно из рис. З.Ь температура существенно влияет на коэффициент теплопроводности. Давление оказывает слабое влияние на теплопроводность газа, содержащегося в пористых материалах, до тех пор, пока межзерен-иые промежутки не станут меньше среднего пути свободного пробега молекул газа. Как показано на рис. 3.2, влияние давления становится существенным при давлениях ниже примерно 10 мм рт. ст. 6]. При низких температурах, когда тепловые потоки излучения малы, молено обеспечить надежную теплоизоляцию путем откачивания газа из пространства между двумя полированными поверхностями до давления 0,01 мм рт. ап. или менее. Еще лучшие термоизоляционные свойства можно получить, заполнив вакуумированный промежуток между поверх юстями отражающим изоляционным мате ) налом. Исключительно хорошими теплоизоляционными свойствами обладает многослойная теплоизоляция, применяемая для криогенного оборудования. Она состоит из нескольких тысяч перемежающихся слоев алюминиевой фольги и пластиковой пленки или стеклянной ткани толщиной в сотые доли миллиметра. Откачивая пространство между слоями, можно получить коэффициент теплопроводности при криогенных температурах до 1,73-10" вт1 м-град). [c.40]

Настоящая глава посвящена теплопроводности газов и жидко-eren. Теория теплопроводности газов приводится в разделе IX. 2, жидкостей — в разделе IX. 9. Методика определения теплопроводности газов при низких давлениях дана в разделе IX. 3. Влияние температуры и давления на теплопроводность излагается в разделах IX. 4 и IX. 5. Теплопроводности жидкостей отведены разделы [c.492]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология