Issiqlik va massa almashinish asoslari

Issiqlik va massa almashinish asoslari Reja: Issiqlik berish usullari. Issiqlik o'tkazishning miqdoriy tavsifnomalari. Issiqlik o'tkazuvchanlik. Issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsiyenti. Statsionar rejimda issiqlik o'tkazuvchanlik. Termodinamiqaning ikkinchi qonuniga binoan bo'shliqda issiqlikning o'z-o'zidan o'tish jarayoni haroratning farqi ta'siri ostida o'tadi va harorati past tomonga yo'nalgan bo'ladi. Issiqlik o'tish qonuniyatlari va bu jarayonning miqdoriy tavsifnomalari issiqlik almashinish nazariyasining tadqiqot qilish predmeti hisoblanadi. Issiqlik hamma moddalarda, toki vakkum orqali ham tarqalishi mumkin. Issiqlik uch xil usul bilan berilishi mumkin: issiqlikni molekulalar, atomlar, elektronlar va boshqa kichik zarrachalar hisobiga berish; moddaning makroskopik hajmi bilan birgalikda, yani konvektiv issiqlik berish (masalan trubalar orqali issiq suvni uzatish). Nurlanish orqali berish. Birinchi usulda berilganda harorat yuqori bo'lgan sohadan past sohaga malum tezlikda o'tadi. Ikkinchi usulda issiqlik issiq suyuqliklar orqali yuzaga yoki aksincha beriladi. Uchinchi usulda issiqlik hamma tiniq nur muhitlarida beriladi, shu jumladan vakummda ham. Issiqlik berish uchun ishlatiladigan harakatlantiruvchi muhit (masalan suv ikkinchi usulda) issiqlikni eltuvchi deyiladi. Ko'p paytlarda issiqlikni bir vaqtni o'zida har xil usullari bilan berish amalga oshiriladi. Buni murakkab issiqlik almashinish deyiladi. Issiqlik o'tkazishni miqdoriy tavsifnomalari. Issiqlik o'tish intensivligi issiqlik oqimining zichligi bilan yani vaqt birligida maydon yuzasi birligi orqali uzatiladigan issiqlik miqdori orqali xarakterlanadi. Bu miqdor VTm2 o'lchanadi va odatda q bilan belgilanadi. Vaqt birligida ixtiyoriy yuza F orqali beriladigan issiqlik miqdorini issiqlik almashinish nazariyasida issiqlik oqimining quvvati yoki oddiy qilib issiqlik oqimi deb ataladi va q bilan belgilanadi. O'lchov biriligi js, yani Vt da o'lchanadi. Ihtiriy vaqt oralig'ida ixtiyoriy yuza orqali berilgan issiqlik miqdori ushbu ifoda orqali aniqlanadi q = QF = Q F Massa o'tishi (almashinishi) haqida tushuncha. Moddaning massasini muhitdagi biror nuqtadan boshqa nuqtaga o'tishi qurilayotgan nuqtalarda berilgan moddalarning kuyukligi (kontsentratsiyasi) har xil bo'lsa amalga oshadi. Masalan, gaz aralashmasi komponentlari hajm bo'yicha teng tarqalgan bo'lsa, ularning kontsentratsiyasi ko'p bo'lgan joydan kontsentratsiyasi kam bo'lgan joyga o'tadi, va sekin-asta hamma hajm bo'yicha tenglashadi. Massa o'tishi: 1) diffuzion (faqat atom va molekulalar orqali massa o'tsa); 2) konvektiv bo'ladi. Diffuzion o'tish gazlarda, konvektiv o'tish suyuqliklarda sodir bo'ladi. Kuritish va kimyoviy reaksiyalarda konvektiv massa almashinishlarni yani, jism yuzasidan suyuq yoki gazli muhitga massani o'tishini hisoblashga to'g'ri keladi. Bunday jarayon konvektiv (o'tish, ko'chish) massa berish deyiladi. Issiqlik o'tkazuvchanlik. Issiqlik o'tkazuvchanlikni asosiy qonuni. Issiqlikni o'tishi issiqlik o'tkazuvchalik bilan tana hajmidagi haroratni tarqalishi bilan bog'liqdir. Berilgan vaqt mobaynida tananing hamma nuqtalaridagi haroratning miqdorlarini hammasi harorat maydoni deb ataladi. Harorat maydoni quyidagi matematik ifoda bilan ifodalanadi. t = f (x; y; z; ) Harorat bitta yoki ikkita fazovyi koordinatalar bo'yicha ...