Тепловой поток, единицы измерения

Вначале разберем вопрос (уже слегка затронутый ранее) о характере соответствия между величиной, называемой количеством теплоты, и величинами механической природы. Понятие количества теплоты сложилось в рамках калориметрии, т. е. в системе соотношений, совершенно не связанных с зависимостями механической природы. При исследовании процессов перераспределения тепла в чистом виде (перенос тепла в твердом теле или в потоке жидкости умеренной скорости), когда первоначальное калориметрическое представление о теплоте не вступает в противоречие с физическим содержанием задачи, количество теплоты следует отнести к числу первичных величин. Если же существенны эффекты взаимного преобразования теплоты и работы, то обязательной становится энергетическая концепция теплоты со всеми вытекающими отсюда последствиями. В частности, возникает дилемма 1) либо количество теплоты подлежит переводу в разряд вторичных величин, и в таком случае принятая для нее основная единица измерения (например, калория) должна быть заменена производной единицей, принятой для работы (например, джоулем) 2) либо количество теплоты оставляется в числе первичных величин (с сохранением первоначальной единицы измерения), и одновременно в круг величин, существенных для процесса, включается размерная постоянная (механический эквивалент теплоты) с размерностью В современной практике широко распространены оба решения, хотя перевод количества теплоты в разряд вторичных величин (замена калории джоулем) не создает никаких осложнений, в связи с чем принципиальные преиму- [c.239]

Потери из-за теплопроводности при измерениях температуры в пламенах с помощью тонких термопар можно сделать незначительными, если расположить оба электрода термопары в плоскостях с одинаковой температурой. Потери тепла излучением можно определить, приравнивая этим потерям количество теплоты, передаваемой от газа к зонду [1, с. 139]. Для сферического зонда диаметра ё. находящегося при установившейся температуре Та и введенного в газ с коэффициентом теплопроводности % и температурой Тг (при Тг>Тз), количество тепла, передаваемого на единицу площади поверхности зонда, можно приближенно определить как (2Х/с1) (Гг—Та). Это справедливо для зонда, диаметр которого достаточно мал (число Рейнольдса много меньше единицы). Тепловые потери зонда излучением к стенкам при температуре стенок Гст характеризуются величиной еа(П—Т ст) (где е —степень черноты зонда, а — постоянная Стефана — Больцмана). Приравнивая выражения для этих двух тепловых потоков, можно найти погрешность в измерении температуры, возникающую вследствие излучения [c.37]

Теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности 1, равным количеству тепла, протекающего за единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной к направлению потока тепла, при перепаде температур в 1 К на единицу длины в этом направлении. Определение теплопроводности обычно проводят в динамическом режиме, т.е. в условиях неустановившегося теплового потока. Однако удобные экспериментальные установки, пригодные для измерения теплопроводности эластомеров с высокой точностью, серийно не выпускаются. Поэтому рекомендуется без проведения дополнительных экспериментов производить расчеты на основании приводимых в справочной литературе данных (табл. 19.4). [c.546]

При определении количества переданного тепла путем измерения веса жидкости, протекшей за единицу времени, по ее теплоемкости и кажущемуся повышению температуры получается ошибка, если пользоваться температурами жидкости, измеренными на оси, вме го средних температур, полученных после перемешивания потока. Эта ошибка сказывается на величине ц гораздо сильнее, чем на величине М. [c.182]

Величина К = 1/(1/а1 +5/А, + 1/аа) называется коэффициентом теплопередачи. При = 1 м и г — = = 1 К тепловой поток Q = К Вт/(м К)- Таким образом, коэффициент теплопередачи, выражаясь в тех же единицах измерения, что и коэ( )фициент теплоотдачи, характеризует количество тепла, передаваемого в единицу времени через 1 м поверхности плоской стенки от нагретой среды к холодной при рашости их температур 1 К- [c.312]

Контроль выпарной установки требует большого числа приборов. В журнале аппаратчика должны отражаться все изменения основных характеристик процесса, например, по изменению так называемого псевдокоэффициента теплопередачи можно обнаружить увеличение термических сопротивлений (отложение накипи и т. д.), а с ним и снижение производительности. Этот коэффициент находится просто как отношение потока тепла (в любых единицах измерения) к разности температур в каждом корпусе. Необходим также контроль за тем, чтобы раствор не разбавлялся промывной водой, или водой из барометрического конденсатора, так как это понижает производительность установки. Методика испытаний, обычных измерений и возникающие в связи с этим проблемы подробно излагаются в литературе . [c.303]

ВИД калориметрической установки. Здесь /— массивный алюминиевый блок 2 — микрокалориметриче-ские элементы, один из них рабочий, другой — элемент сравнения, каждый элемент содержит батарею термопар медь-константан из 400 спаев 5 — идентичные стеклянные пробирки, в одной из них помещается навеска люминофора, пробирки плотно пришлифованы к внутреннему стаканчику 4 — гибкий вакуумный шланг 5 — корпус калориметра б — фотоумножитель 7 — вентиль, регулирующий поток водорода. На рис. 51,6 показан отдельно один микрокалориметрический элемент. Радикалолюминесценция возбуждалась на месте, в калориметре, атомами водорода, получаемыми с помощью высокочастотного разряда, светящаяся область которого ограничивалась расположением электродов. Водород получали электролитически в этой установке. Перед опытом люминофор, для очистки поверхности, прогревали в вакууме в течение нескольких минут при температуре 573— 673° К. Для этого пробирку 2 вынимали из калориметра и помещали в печь. Давление водорода регистрировали манометром Мак-Леода. При измерениях оно составляло 0,5 гор. Интенсивность люминесценции измеряли отградуированным в абсолютных единицах фотоумножителем ФЭУ-29. Калориметр был тщательно проградуирован с помощью вводимого в него джо-улевого тепла. Люминесценцию и тепло рекомбинации атомов на люминофоре измеряли одновременно. Каждому измерению предшествовал холостой опыт для определения тепла рекомбинации атомов на стеклянных стенках пробирки и слабого рассеянного света (фона). Результат холостого опыта вычитался из результатов измерения. [c.144]

Калибровка калориметра Кальве при работе с вакуум ированным и ячейками. Чувствительность калориметра, представляющая собой отношение тепловой мощности, проходящей через стенку ячейки, к выходному сигналу, вызванному этой мощностью, не будет зависеть от теплопроводности содержимого ячеек только в том случае, если весь тепловой поток, возникающий в ячейке, проходит через стенки ячейки. Когда изучаемый процесс проводится в вакуумированных ячейках, передача тепла на стенки ячейки происходит, в основном, излучением. Поскольку верхний торец ячейки открыт, а площадь его сосгавляет заметную часть площади стенок (в калориметре фирмы Setaram около 5%, при диаметре ячеек 17 мм), то возможны потери тепла. Поэтому ячейку следует выполнить таким образом, чтобы чувствительность калориметра, определяемая введением известной тепловой мощности в ячейку в условиях, возможно более полно имитирующих рабочие, оставалась неизменной. Это требование является гарантией метрологической точности измерений, т. е. правильности сравнения измеряемого количества теплоты с единицей количества теплоты. [c.80]

Вопрос о мере каталитической активности и условиях, необходимых для правильного определения активности катализаторов, рассмотрен в ряде работ [5,27—29]. В соответствии с этими работами за меру активности промышленных катализаторов, применяемых в виде твердых пористых зерен, примем наблюдаемую скорость реакции на целом зерне при заданной степени превращения, отнесенную к единице массы или объема катализатора. При этом измерение должно проводиться в условиях, когда процессы переноса массы и тепла между внешней поверхностью зерна и потоком реакционной смеси не оказывают заметного влияния на наблюдаемую скорость реакции. Это определение не охватывает промышленные каталитические процессы, протекающие во внешнедиффузионной области, например окисление аммиака в окись азота на платиновом катализаторе, окисление метанола в формальдегид на серебряном катализаторе и некоторые другие. Число таких промышленных процессов относительно невелико, и в настоящей работе катализаторы, работающие во внешнедиффузионной области, не рассматриваются. В сложных процессах катализатор характеризуют активностью и избирательностью, т. е. должны учитываться скорости реакций образования целевых продуктов по отношению к скорости общего превращения сырья при заданных степенях превращения. При этом может быть использовано как дифференциальное, так и интегральное выранление избирательности, но предлагаемой классификации более соответствовало бы дифференциальное. [c.13]

Приглашение представить на этот симпозиум доклад, посвященный переносу вещества и тепла, может быть истолковано как предложение обрисовать пути развития и прогресса, достигнутого в этой области науки с тех пор, как Дамкелер [1], Тиле [2] и Зельдович [3] в конце 30-х годов основали теорию, а Брётц 4] сделал десятью годами позднее первые измерения. С тех пор эта область науки приобрела большое значение. В настоящее вре.мя кажется само собой разумеющимся, что при кинетических измерениях на пористых катализаторах надо либо принимать во внимание градиенты концентрации и температуры впутри зерна, либо осторожно избегать их. Производство промышленных катализаторов сейчас имеет целью достичь максимальной активной новерхности на единицу объема реактора, максимальной доступности этой поверхности и низкого сопротивления неподвижного слоя потоку газа. Не менее важны также достижения в применении тео- [c.16]

Физический смысл кривых рис. 241 ясен чем толш е слой атмосферы в направлении, характеризуемом зенитным расстоянием луча г , тем большее количество тепла возвраш ается морю из потока, излучаемого им, и тем меньше уходит в межпланетное пространство. В особенности четко это видно на примере кривой где уже на высоте 3° над горизонтом оба потока лучистой энергии взаимно уравновешиваются и эффективное излучение равно нулю. Результаты измерений, соответствуюш их кривой 7 на рис. 241, изображены несколько иначе на рис. 242, а, где представлена своего рода радиационная топография небесного свода в ночное время. В полюсе диаграммы находится зенит. Тонкими прерывистыми линиями изображены пояса небесного свода, разделенные промежутками 10° зенитного расстояния. Сплошные линии представляют собой кривые равного эффективного излучения. За единицу принято эффективное излучение по направлению к зениту. При каждой кривой проставлена цифра, отмечающая значение эффективного излучения в соответ-ствуюш ем направлении в условных единицах. Тонкими концентрическими линиями заштрихован пояс, лежащий ниже горизонта,— это море, поверх- [c.419]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология