шпаргалка по лабам теплотехника. шпорапопытка1. Закон Фурье является основным законом теплопроводности, который устанавливает, что количество переданной теплоты пропорционально градиенту температуры, площади сечения, перпендикулярного направлению распространения теплоты, и времени. 2
 Скачать 19.64 Kb.
|
|
1   . Закон Фурье является основным законом теплопроводности, который устанавливает, что количество переданной теплоты пропорционально градиенту температуры, площади сечения, перпендикулярного направлению распространения теплоты, и времени. 2. Определение температурного градиента. Предел отношения изменения температуры Δt к расстоянию между изотермами по нормали Δn называется градиентом температур и обозначается одним из следующих символов 3.Чем объяснить наличие знака (–) в уравнении Фурье? Знак минус в правой части уравнений указывает на то, что тепловой поток и температурный градиент как векторы имеют противоположные направления. 4.Определение температурного поля, изотермической поверхности, стационарного и нестационарного температурных полей. Совокупность значений температуры для всех точек пространства в данный момент времени называется температурным полем. t = f(x,y,z,τ). При этом, если температура меняется во времени, поле называется нестационарным, а если не меняется – стационарным. При любом температурном поле в теле всегда имеются точки с одинаковой температурой. Геометрическое место таких точек образует изотермическую поверхность. 5.Стационарная теплопроводность. Физическая сущность процесса. Стационарная теплопроводность наблюдается в том случае, когда устанавливается постоянная разница температур в пространстве; при этом количество тепла, входящего и выходящего из тела на единицу времени, одинаково. Данный метод заключается в том, что на металлическую трубу накладывается исследуемый материал, а внутри помещается электрический нагреватель. 6.Определение и единица коэффициента теплопроводности. Величина коэффициента теплопроводности представляет собой количество тепла, которое переходит в единицу времени через один квадратный метр изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице. Коэффициент теплопроводности λ, Βт/(мград) является одной из важнейших теплофизических характеристик вещества 7.Каков закон изменения температуры по толщине плоской и цилиндрической стенок? При установившемся тепловом режиме тепловой поток (количество теплоты за единицу времени) Q, создаваемый электронагревателем, полностью проходит через цилиндрический слой исследуемого материала в окружающую среду. При этом через любую изотермическую поверхность, представляющую в данном случае систему концентрически расположенных в теле цилиндрических поверхностей, отстоящих на различном радиусе r от оси симметрии, проходит один и тот же тепловой поток Q. 8.Можно ли плотность теплового потока и линейную плотность теплового потока выражать в одноименных единицах? Количество теплоты Qτ (Дж), переносимое через какую-либо изотермическую поверхность в единицу времени, называется тепловым потоком Q = Qτ /τ. Тепловой поток, отнесенный к единице площади изотермической поверхности, называется плотностью теплового потока q = Q/F = Qτ /(Fτ). Плотность теплового потока есть вектор, направление которого совпадает с направлением распространения теплоты в данной точке и противоположно направлению вектора температурного градиента 9.Каков механизм теплопроводности в твердых телах? В диэлектриках отсутствуют свободные электрические заряды – электроны и, в зависимости от химической природы, их кристаллические решетки образованы из атомов или молекул. Проводники электрического тока (главным образом металлы) отличаются от диэлектриков наличием свободных электронов, которые с некоторой средней плотностью разделяются между положительными ионами кристаллической решетки. Подобно молекулам газа, электроны переносят кинетическую энергию и играют, таким образом, главную роль не только в явлении электропроводности, но и в теплопроводности металлов. В полупроводниках при низких температурах мало свободных электронов и перенос тепла имеет волновой характер, с ростом температуры число свободных электронов в полупроводниках увеличивается и проводимость тепла обусловливается смешанным электронно – волновым механизмом. 10.Одинаков ли тепловой поток Q по всем границам между слоями многослойной плоской и цилиндрической стенок при отсутствии в них внутренних тепловыделений и в условиях стационарного режима? При установившемся тепловом режиме тепловой поток (количество теплоты за единицу времени) Q, создаваемый электронагревателем, полностью проходит через цилиндрический слой исследуемого материала в окружающую среду. При этом через любую изотермическую поверхность, представляющую в данном случае систему концентрически расположенных в теле цилиндрических поверхностей, отстоящих на различном радиусе r от оси симметрии, проходит один и тот же тепловой поток Q. 11.Могут ли изотермические поверхности пересекаться, быть замкнутыми? Так как в одной и той же точке пространства одновременно не может быть двух различных температур, то изотермические поверхности друг с другом не пересекаются; все они или замыкаются на себя, или кончаются на границах тела. 12. Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры для твердых тел. В случае твердых пористых тел с порами, заполненными воздухом, теплопроводность можно представить эмпирическим уравнением Якоба: λ = λтв (1– ε)/ 1+ε/2 где λтв – теплопроводность твердой фазы; ε – пористость тела. 13.Опишите одномерное плоское температурное поле. Дайте его аналитическое и графическое изображение. Приведите примеры. Примером одномерного температурного поля при стационарных условиях теплопередачи является однородная плоская бесконечно длинная стена с постоянной разностью температур на поверхностях. В ней изолинии параллельны друг другу и поверхностям стены (направление теплового потока Q - от зоны с большей температурой tmax к зоне с меньшей температурой tmin) 15.Опишите одномерное цилиндрическое температурное поле. Дайте графическое изображение. Приведите примеры. Цилиндрическое температурное поле состоит из изотермических поверхностей цилиндрических по форме и концентрических друг другу одномерным, если цилиндрические совпала с осью симметрии пол |