Плотность газа, влияние ее на теплопроводность

Давление газа, а точнее его плотность, в замкнутом объеме можно также измерить, используя различные физические свойства газов а именно, используя влияние плотности газа на теплопроводность, вязкость, на степень ионизации под действием излучения, тепла или электрического поля. [c.327]

При уменьшении давления газа, заполняющего пустоты в дисперсном материале, перенос тепла газом уменьшается и в идеальном случае, при р О полностью отсутствует. В этом случае согласно уравнениям, приведенным в предыдущем разделе, коэффициент теплопроводности дисперсного материала становится равным нулю. В действительности его величина остается довольно заметной даже при отсутствии переноса тепла излучением. Причиной этого является теплообмен между отдельными частицами в местах контакта. Контактный теплообмен тем больше, чем больше сила, прижимающая частицы друг к другу. В обычных условиях этой силой является вес материала. Поэтому измеряемый коэффициент теплопроводности дисперсного материала должен зависеть от его плотности и толщины слоя (в вертикальном направлении). Еще большее влияние может оказывать нагружение материала внешней нагрузкой. Соответствующие закономерности необходимо знать, в частности, для расчетов теплоизоляции с применением вакуума, воспринимающей нагрузку от атмосферного давления. [c.27]

Эта методика подобна той, которая излагалась в разделе 9.6 для коррелирования вязкости по плотности газов. Она была применена к аммиаку [56, 144], этану [18], -бутану [17, 84], закиси азота [143], этилену [128], метану [19, 102, 127], двухатомным газам [115, 165], водороду [164], инертным газам [126] и двуокиси углерода [77]. В такие корреляции температура и давление в явном виде не входят, но их влияние отражено в параметрах к° (только влияние температуры) и плотности р. В качестве иллюстрации данные о теплопроводности метана, представленные на рис. 10.12, перенесены в координаты (А. — А, ) — р (рис. 10.13)1). [c.436]

Чувствительностью к потоку называется изменепие сигнала со скоростью потока газа-посителя. Чувствительность к потоку оказывает влияние на хроматографический пик, изменяя его амплитуду при изменении скорости потока и увеличивая колебания линии при флуктуациях скорости. Величина этого параметра меняется в зависимости от принципа работы детектора и его конструкции. Конструкция измерителя плотности газов такова, что он не чувствителен к потоку. Сигнал ячейки для измерения теплопроводности может меняться также с изменением теплоемкости. Сигнал, связанный [c.172]

Явление теплопроводности состоит в том, что перенос теплоты происходит путем непосредственного соприкосновения между микрочастицами (молекулами, атомами, электронами) - от частиц с большей энергией к частицам с меньшей энергией, т.е. процесс переноса теплоты теплопроводностью протекает по молекулярному механизму. В подвижных средах (жидкость, газ) при турбулентном режиме движения потока молекулярный механизм переноса теплоты, т. е. теплопроводность, имеет существенное значение в тонких, пограничных с твердой стенкой слоях. При ламинарном движении потока или в неподвижной жидкости теплопроводность может быть основным видом переноса теплоты. Поскольку теплопроводность-явление молекулярное, то на скорость процесса переноса теплоты теплопроводностью существенное влияние оказывают структура и свойства вещества (например, для подвижных сред - вязкость, плотность и др.). В твердых телах, например в диэлектриках, перенос энергии осуществляется фононами, в металлах - электронами. [c.263]

Одним из главных компонентов процесса газохроматографического анализа является газ-носитель. Несмотря на то что применяемые в газовой хроматографии газы-носители являются, как правило, инертными, природа газа-носителя может оказывать значительное влияние как на характеристики детектора, так и на процесс разделения в хроматографической колонке. Некоторые типы детекторов в газовой хроматографии работают только с определенным типом газа-носителя, например аргоновый с Аг, гелиевый с Не. Другие имеют разную чувствительность при использовании различных газов-носителей, например детектор по теплопроводности (ДТП) с га. ми-носителями Не и N2 илн фото-ионизационный (ДФИ) с N2 и воздухом. Для третьих необходимо применение нескольких газов с целью идентификации анализируемых веществ, например для детектора плотности (ДП) — N2 и СО2 или смеси газов для обеспечения более высокой линейности для электронозахватного детектора (ДЭЗ) с импульсным питанием — Аг+5% СН4. [c.123]

Поток за фронтом ударной волны испытывает воздействие сил трения между пограничными слоями газа и стенками ударной трубы. Рост пограничного слоя газа за фронтом удар< ной волны обусловлен взаимодействием со стенкой из-за вязкости и теплопроводности, что приводит к изменению параметров газа по сечению трубы. Постепенное уменьшение интенсивности ударной волны в зависимости от пройденного расстояния также объясняется развитием пограничного слоя. Обычно изменение условий во фронте ударной волны в сравнении с рассчитанными по стационарной одномерной теории велико на боль- ших расстояниях от фронта волны, и для данного расстояния отклонения значительнее при низких рабочих давлениях. Эти явления, важные для кинетических исследований, в настоящее время довольно подробно изучены, причем предложены критерии для учета их влияния на экспериментальные результаты [4]. Достаточно отметить, что в ранних кинетических работах, включая и исследование реакции водорода с кислородом, никаких поправок на неидеальность течения не делалось. В той или иной степени такая коррекция необходима для всех изученных систем. Повышение рабочих плотностей, являющееся результатом разбавления реагирующей смеси инертным одноатомным газом, благотворно влияет на независимость условий за ударной волной от пристеночных эффектов. Другие аспекты полезного повышения рабочих давлений обсуждались ранее. [c.125]

Важными инструментальными факторами являются также инерционность регистрирующего устройства, атмосфера в печи и место расположения термопары. К важным характеристикам образца относятся его плотность, теплопроводность, теплота протекающей реакции, природа образца, растворимость в образце выделяющихся газов, степень расширения образца в процессе нагрева. Влияние этих факторов довольно подробно рассмотрено в монографиях [6—7]. [c.62]

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]

Фактически, однако, из ряда входящих в правую часть равенства (VI. 39) параметров газа и частиц авторы варьировали лишь диаметр частиц и в трех случаях их плотность рт. Зависимости же от. теплопроводности Яг, плотности Рг и вязкости % газа были получены в результате попытки привести функции к безразмерному виду, добавляя ряд размерных множителей, влияние которых на самом деле не изучалось. [c.464]

По сравнению с более распространенным детектором средней чувствительности — детектором теплопроводности детектор плотности имеет следующие преимущества отсутствует контакт анализируемого вещества с термочувствительными элементами, его проще градуировать, он имеет более высокую чувствительность к соединениям с молекулярной массой 80 и выше, даже при использовании в качестве газа-носителя азота или воздуха. Положительным свойством детектора плотности является также то, что он имеет одинаковую измерительную схему с широко распространенным детектором теплопроводности. К недостаткам, значительно ограничивающим применение детекторов плотности, следует отнести узкий линейный диапазон измерений, уменьшение чувствительности с повышением температуры, значительное влияние колебаний скорости потока газа-сравнения на стабильность результатов измерений, вероятность погрешности вследствие диффузии анализи- [c.109]

Разработан оригинальный метод калибровки детекторов, предусматривающий измерение состава калибровочной смеси газов детектором плотности, включенным параллельно калибруемому детектору [100]. Детектор плотности, как известно, не требует калибровки и потому в случае использования чистых веществ может быть применен для точного измерения абсолютных значений концентрации. В этой работе отмечено большое влияние необратимой сорбции газов в колонках, вследствие чего устойчивые значения калибровочных коэффициентов получались лишь начиная со второго дня работы. Интересно отметить, что даже в этой, весьма тщательно выполненной работе, относительная среднеквадратичная ошибка в определении относительных калибровочных коэффициентов детектора по теплопроводности достигала в отдельных случаях 2%, а для большинства газов была равна 1%. [c.134]

Проведенные в ряде стран эксперименты подтвердили высокую эффективность примеиения ППУ для теплоизоляции газо- и нефтепроводов, нефтехранилищ и других объектов. Однако работы по улучшению свойств ППУ не прекращаются. Исследовано влияние температуры эксплуатации на свойства ППУ. Установлено, что коэффициент их теплопроводности увеличивается с повышением температуры кроме того, он неодинаков для пенопластов, нанесенных различными способами для скорлуп больше, для ППУ, полученных напылением и заливкой, меньше. Зависимость между теплоемкостью ППУ и температурой их эксплуатации линейная. В ФРГ проверяли прочность ППУ при сжатии. Установлено, например, что при плотности 60 кг/м их можно использовать даже для теплоизоляции подземных трубопроводов, проложенных под автострадами [34]. [c.167]

Передача тепла конвекцией от поверхности твердого тела к жидкости (газу) или обратно, а также конвективное распространение тепла в жидких или газообразных веществах происходит в результате перемещения молярных частиц, состоящих из большого числа молекул этих веществ. Перемещение таких частиц обусловлено либо движением всей массы жидкости (газа) под влиянием внешнего воздействия (принудительная конвекция), либо является следствием разности плотностей вещества в различных точках пространства, вызываемой неравномерным распределением температур в массе вещества (естественная конвекция). Конвекция всегда сопровождается передачей тепла посредством теплопроводности. [c.271]

Между стенками канала и движущейся взвесью частиц в потоке газа иди жидкости теплоотдача интенсивнее, чем в чистом потоке. Так, в трубах диаметром 40... 50 мм коэффициент теплоотдачи от внутренней стенки к охлаждающей газовой взвеси с песчинками при Ке = (2.. .6) 10 и /Зр = 5.. .10 возрастал в 2... 3 раза по сравнению с незапыленным газом. Рост относительной интенсивности теплоотдачи связан с увеличением массовой концентрации и линейным размером потока (канала). Отмечается небольшое влияние концентрации твердых частиц на теплоотдачу в потоке жидкости, что связывают с близкими значениями плотности фаз и их коэффициентов теплопроводности. [c.294]

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]

Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям снижение давления газов ниже атмосферного не оказывает влияния на коэффициент теплопроводности до тех пор, пока выполняется условие Кп<с1. При этом плотность теплового потока за счет теплопроводности может быть найдена по известным формулам. В частности, для плоского слоя газа [c.278]

Вследствие влияния температуры на вязкость и плотность газа массовая скорость газа-носителя быстро уменьшается, если давление на входе в колонку поддерживать постоянным. Для колонки размером 100x0,3 см, заполненной сорбентом с диаметром зерен 0,15—0,25 мм, повышение температуры на 100 С сопровождается уменьшением расхода в 1,5—1,7 раза. Такой режим можно считать допустимым лишь в отдельных случаях при использовании потоковых детекторов, для которых площадь пиков анализируемых веществ не зависит от скорости газа и определяется только массой компонента. Кроме того, необходимо, чтобы изменение скорости не вызывало существенного дрейфа нулевой линии. Этому условию в первом приближении может отвечать лишь ДИП, причем только в узком интервале расходов газа-носителя (например, 1,5—2,5 л/ч). Эксплуатация детектора по теплопроводности в этих условиях оказывается совершенно невог можной. Таким образом, режим постоянной скорости газа-носнтеля во всех отношениях более предпочтительный, а для достижения приемлемой точности анализа — единственно возможный. Для под-держания постоянного расхода в процессе повышения температуры колонки используются рассмотренные выше регуляторы расхода, которые непрерывно восстанавливают первоначальный расход, увеличивая соответствующим образом давление на входе в колонку. [c.84]

Уравнение (3) для определения коэффициента теплоперадачи было получено в предположении [25], что сопротивление теплообмену между кипянщм слоем и окружающей его стенкой определяется в основном поверхностным слоем, прилегающем к стенке. Такого рода явления наблюдаются в однофазном потоке [6]. Было сделано предположение [25], что толщина поверхностной пленки зависит от кинематической вязкости газа и вертикальной составляющей скорости частиц. Хотя отдельные положения Лева и его соавторов вызывают сомнение [16], общий подход к определению зависимости коэффициента теплопередачи при помощи уравнения (3) является шагом вперед с точки зрения полного учета влияния всех переменных. В рассмотрение введены теплопроводность и плотность газа, которые не учитывались в уравнении (2). [c.31]

Вязкость газа обычно возрастает с температурой, так что изменения толщины пограничного слоя газа будут противоположны изменениям в случае жидкости. К счастью, число Прандтля для газов близко к единице и, как правило, влияние изменения температуры по толщине пограничного слоя невелико — порядка нескольких процентов. Когда же разность температур достигает 800 К или более (как в двигателях некоторых самолетов, ракет и ядерных реакторах), изменения физических свойств по толщине пограничного слоя могут привести к существенному отличию коэффициента теплоотдачи от расчетного значения, полученного из уравнения (3.22),— до 30% и более. Эксперименты с воздухом и гелием, выполненные в Льюисской лаборатории ЫА5А, показали, что для обеспечения хорошего соответствия результатов достаточно знать физические свойства теплоносителя при среднеарифметическом значении температуры между стенкой и основным потоком 124, 25]. Это относится не только к коэффициентам теплопроводмости и вязкости в выражении для числа Прандтля и коэффициенту теплопроводности в выражении для числа Нуссельта, но также к коэффициенту вязкости и плотности в выражении для числа Рейнольдса, так что уравнение (3.22) принимает следующий вид [c.57]

Наиболее надежны по активной поверхности при абсорбции хорошо растворимых газов результаты, полученные методами 5 и 6. Из работ, выполненных этими методами, сомнительными представляются исследования Вейсмана и Бониллы (кривая ]0 на рис. 140), поскольку по их данным сильно возрастает с увеличением скорости газа, а влияние плотности орошения (при насадке кольцами) незначительно. Авторы опытов с кольцами не проводили, а обработали данные Теккера и Хоугена [145] по испарению воды с поверхности пористой насадки и данные Мак-Адамса [146] по испарению с орошаемой насадки. Мак-Адамс применял кольца из теплопроводного материала (угля), вследствие чего часть тепла передавалась путем теплопроводности через несмочен-ную поверхность насадки поэтому влияние плотности орошения на массоотдачу оказалось малым. Влияние скорости газа на массоотдачу в опытах Мак-Адамса, наоборот, завышено (показатель степени при скорости газа 0,9). [c.446]

КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, особенности в поведении в-ва, наблюдаемые вблизи критич. точек однокомпонентных систем и р-ров (см. Критическое состояние), а также вблизи точек фазовых переходов II рода. Важнейшие К. я. в окрестности критич. точкн равновесия жидкость - газ увеличение сжимаемости в-ва, аномально большое поглощение звука, резкое увеличение рассеяния света (т. наз. критич. опалесценция), рентгеновских лучей, потоков нейтронов изменение характера броуновского движения аномалии вязкости, теплопроводности и др. В окрестности Кюри точки у ферромагнетиков и сегнетоэлектриков наблюдается аномальное возрастание магн. восприимчивости или диэлектрич. проницаемости соотв., вблизи критич. точек р-ров - замедление взаимной диффузии компонентов. К. я. могут наблюдаться и вблизи точек т. наз. слабых фазовых переходов I рода, где скачки энтропии и плотности очень малы и переход, т. обр., близок к фазовому переходу II рода, напр, при переходе изотропной жидкосги в нематич. жидкий кристалл. Во всех случаях при К. я. наблюдается аномалия теплоемкости. К. я. оказывают влияние и на кинетику хим. процессов вблизи критич. значений параметров состояния. В частности, скорость гетерог. р-ций в диффузионной области протекания перестает зависеть от состава системы. Скорость бимолекулярных р-ций с малой энергией активации вблизи критич. точки резко замедляется. [c.540]

Данный подход реализуется при исследовании процессов в газовых смесях, в многоатомных газах с учетом внутр. степеней свободы молекул (колебат., вращат. и т.д.), в плотных газах, при изучении влияния стенок сосудов на распределения молекул газа в приповерхностной области и мн. др. задачах. Анализ решений кинетич. ур-ния Больцмана позволяет обосновать область применимости условия локального термодинамич. равновесия и определить вклады в поток, обусловленные неравновесностью потока. Неравновесный поток импульса дает сдвиговую вязкость для газов с внутр. степенями свободы молекул он дополнительно содержит член, обусловленный объемной вязкостью. Плотность потока энергии пропорциональна градиенту т-ры (обычная теплопроводность), а в случае смеси газов она содержит член, пропорциональный градиенту концентраций (эффект Дюфура). Поток в-ва в смеси газов содержит член, пропорциональный градиенту концентрации (обычная диффузия), и член, пропорциональный градиенту т-ры (термодиффузия). Физ. кинетика дает для этих коэф. пропорциональности выражения через эффективные сечения столкновения, следовательно через потенциалы межмол. взаимодействий. Коэф. переноса удоалетворяют принципу симметрии, выражающему симметрию ур-ний механики относительно изменения знака времени (теорема Онсагера). [c.420]

Здесь (2, г) —осевая и радиальная координаты 1/ , V,., Уе — компоненты скорости в осевом, радиальном и азимутальном направлениях р, р, Т — термодинамические переменные (давление, плотность, температура) вязкость (х, теплопроводность к и теплоемкость при постоянном объеме Су принимают постоянными. Заметим, что в уравнениях движения влияние сжимаемости газа на вязкие напряжения учитывают с помощью слагаемого (1/3)ё1 У и что влиянием гравитационных сил пренебрегают. Член VI /г в радиальном уравнении движения и член У,У /г в азимутальном уравнении представляют собой соответственно центро-бел<ную силу и силу Кориолиса. Член (рё1уУ) в уравнении энергии представляет собой обратимую работу сжатия или расширения газа, а член фу15с — вязкую диссипацию энергии. Последнее уравнение выражает закон идеального газа, в котором М — молярная масса Р — универсальная газовая постоянная. [c.186]

При выборе газа-носителя в качестве подвижной фазы обращается внимание на его физические свойства, от которых во многом зависит эффективность работы колонки. От вязкости газа, например, зависит градиент давления в Iioлoнкe. Природа газа оказывает определенное влияние на диффузионные эффекты. Кроме того, от физических свойств газа-носителя во многом зависят показания детектирующих устройств. Замена азота на водород намного увеличивает чувствительность регистрирующего прибора (водород характеризуется меньшей плотностью и имеет большую теплопроводность, чем азот). При применении водорода для поддержания заданной скорости потока через колонку требуется меньшее давление. Однако в случае водорода большее значение приобретает диффузионный эффект, влияющий на качество разделения. Кроме того, водород гиожет взаимодействовать с некоторыми компонентами анализируемой смеси, например, гидрировать непредельные углеводороды. [c.196]

Гомогенные реакции в пограничном слое. Первые шаги в развитии теории теплообмена гомогенно реагирующих газов были сделаны в связи с задачей ламинарного распространения пламени. Особенно плодотворным было данное Зельдовичем и Франк-Каменецким 1Л. 57] доказательство того, что если реакция происходит посредством единственной ступени и если коэффициент диффузии реагента равен температуропроводности смеси, то энтальпия газа постоянна по всему объему адиабатического пламени. Их предположение о свойствах переноса в настоящее время выражает требование того, что число Льюиса (т. е. коэффициент диффузии, умноженной на плотность, деленный на коэффициент теплопроводности и умноженный на удельную теплоемкость при постоянном давлении) должно быть равно единице. Преимущества этого предположения позже иезависимо были отмечены Рибо [Л. 36] при изучении влияния гомогенной химической реакции на теплообмен в пограничном слое. С тех пор оно использовалось многими другими авторами. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология