Druhy přenosu tepla: vedení tepla, konvekce, záření. Vakuum nevede teplo! Proč? Budou vykazovat stejnou teplotu

22.10.16 15:50:35 hod

Druhy přenosu tepla

Fyzika známka 8

Copyright © 2007 Microsoft Corporation. Všechna práva vyhrazena. Microsoft, Windows, Windows Vista a další názvy produktů jsou nebo mohou být registrovanými ochrannými známkami a / nebo ochrannými známkami v USA a / nebo jiných zemích.

Informace v tomto dokumentu jsou pouze pro demonstrační účely a nereprezentují názory společnosti Microsoft Corporation v době této prezentace. Z důvodu měnících se tržních podmínek společnost Microsoft nezaručuje přesnost informací poskytnutých po napsání této prezentace, ani za to nepřebírá žádnou odpovědnost. MICROSOFT NEPOSKYTUJE ŽÁDNOU VÝSLOVNOU, IMPLIKOVANOU NEBO ZÁKONNOU ZÁRUKU TÝKAJÍCÍ SE INFORMACÍ V TÉTO PREZENTACI.

TEPELNÁ VODIVOST

přenos energie z více zahřátých částí těla na méně zahřáté díky tepelnému pohybu a interakci mikročástic (atomů, molekul, iontů atd.), což vede k vyrovnání tělesné teploty.

Různé materiály mají různou tepelnou vodivost

Měděná ocel

TEPLÁ VODIVOST V DOMÁCNOSTI

Dobrá tepelná vodivost

Špatná tepelná vodivost

PROUDĚNÍ

je to přenos energie proudem kapaliny nebo plynu. Konvekcí se hmota přenáší.

KONVEKCÍ MŮŽE BÝT:

PŘÍRODNÍ

UMĚLÝ

(VYNUTO)

Konvekce doma

Vytápění domu

Chladicí pouzdro

A při vedení a konvekci tepla je jednou z podmínek přenosu energie přítomnost hmoty. Jak se ale teplo Slunce přenáší k nám na Zemi, protože vesmír je vakuum, tj. neexistuje žádná látka, nebo je uvnitř velmi řídké stav?

Proto existuje nějaký jiný způsob přenosu energie

ZÁŘENÍ

Záření je proces emise a šíření energie ve formě vln a částic.

Všechna těla kolem nás vyzařují teplo do té či oné míry.

sluneční světlo

Zařízení pro noční vidění zachycuje nejslabší tepelné záření a převádí jej na obraz

Světelné (zrcadlové) povrchy - odrážejí tepelné záření

Tímto způsobem lze snížit tepelné ztráty nebo je možné nasměrovat teplo Správné místo

Tmavé povrchy absorbují tepelné záření

Sluneční kolektor je zařízení pro sběr tepelné energie ze Slunce (sluneční elektrárny) nesené viditelným světlem a blízkým infračerveným zářením. Na rozdíl od solární panely přímá výroba elektřiny, sluneční kolektor produkuje ohřev materiálu nosiče tepla.

Proč nejsou krásně navržené radiátory umístěny v místnosti u stropu?
Proč v horkém slunném letním dni nosíme lehké a lehké oblečení, pokrýváme si hlavu světlým kloboukem, panamským kloboukem atd.?
Proč jsou nůžky na dotek chladnější než tužka?

Teorie: Tepelná vodivost je fenomén přenosu vnitřní energie z jedné části těla do druhé nebo z jednoho těla do druhého během jejich přímého kontaktu.
Čím jsou molekuly navzájem hustší, tím lepší je tepelná vodivost těla. (Tepelná vodivost závisí na specifické teplo tělo)
Zvažte experiment, kde jsou karafiáty připevněny ke kovové tyči pomocí vosku. Na jednom konci byla k tyči přivedena duchovní lampa, teplo se v průběhu času šíří po tyči, vosk taje a karafiáty padají. To je způsobeno skutečností, že molekuly se začnou rychleji zahřívat. Plamen alkoholové lampy zahřívá jeden konec tyče, molekuly z tohoto konce začnou rychleji vibrovat, srazí se se sousedními molekulami a přenese jim část své energie, takže vnitřní energie se přenáší z jedné části do druhé.

Konvekce je přenos vnitřní energie vrstvami kapaliny nebo plynu. Konvekce v pevných látkách je nemožná.
Záření je přenos vnitřní energie paprsky (elektromagnetické záření).

Cvičení:

Řešení:
Odpovědět: 2.
1) Turista za klidného počasí zastavil oheň. Turista, který je v určité vzdálenosti od ohně, cítí teplo. Jakým způsobem probíhá hlavně proces přenosu tepla z ohně na turistu?
1) vedením tepla
2) konvekcí
3) zářením
4) vedením tepla a konvekcí
Řešení (díky Aleně): zářením. Protože energie v tomto případě nebyla přenášena tepelnou vodivostí, protože mezi osobou a ohněm byl vzduch - špatný vodič tepla. Konvekci zde také nelze pozorovat, protože oheň byl blízko člověka, a ne pod ním, proto v tomto případě dochází k přenosu energie pomocí záření.
Odpovědět: 3
Cvičení: Která z látek má za normálních podmínek nejlepší tepelnou vodivost?
1) voda 2) ocel 3) dřevo 4) vzduch
Řešení: Vzduch má špatnou tepelnou vodivost, protože vzdálenost mezi molekulami je velká. Ocel má nejmenší tepelnou kapacitu.
Odpovědět: 2.
Ogeovo přiřazení ve fyzice (fipi): 1) Učitel provedl následující experiment. Dvě tyče stejné velikosti (měděná je vlevo a ocelová vpravo) s hřebíky k nim připevněnými pomocí parafínu byly zahřívány od konce pomocí lihové lampy (viz obrázek). Při zahřívání se parafín taví a karafiáty padají.

Vyberte si ze seznamu dvě tvrzení, která odpovídají výsledkům experimentálních pozorování. Uveďte jejich čísla.
1) K ohřevu kovových tyčí dochází hlavně zářením.
2) K ohřevu kovových tyčí dochází hlavně konvekcí.
3) K ohřevu kovových tyčí dochází hlavně pomocí vedení tepla.
4) Hustota mědi je menší než hustota oceli.
5) Tepelná vodivost mědi je větší než tepelná vodivost oceli
Řešení: K zahřívání kovových tyčí dochází hlavně pomocí tepelného vedení, vnitřní energie se přenáší z jedné části tyče do druhé. Tepelná vodivost mědi je větší než tepelná vodivost oceli, protože měď se zahřívá rychleji.
Odpovědět: 35

Přiřazení Oge ve fyzice (fipi): Dva stejné bloky ledu byly přeneseny z mrazu do teplé místnosti. První blok byl zabalen do vlněné šály a druhý zůstal otevřený. Který pruh se zahřeje rychleji? Vysvětlete odpověď.
Řešení: Druhý pruh se zahřeje rychleji, vlněný šátek zabrání přenosu vnitřní energie z místnosti do baru. Vlna nevede dobře teplo, má špatnou tepelnou vodivost, díky čemuž se ledový blok zahřívá pomaleji.

Přiřazení Oge ve fyzice (fipi): Jaká barva horké konvice - černá nebo bílá - ochladí rychleji, když jsou všechny ostatní věci stejné, a proč?
1) bílá, protože intenzivněji pohlcuje tepelné záření
2) bílá, protože tepelné záření z ní je intenzivnější
3) černá, protože intenzivněji pohlcuje tepelné záření
4) černá, protože tepelné záření z ní je intenzivnější
Řešení:Černá tělesa lépe absorbují tepelné záření, například na slunci se voda v černé nádrži zahřeje rychleji než v bílé. Spravedlivé a obrácený postup, černé těleso chladne rychleji.
Odpovědět: 4

Přiřazení Oge ve fyzice (fipi): V pevných látkách lze přenos tepla provádět pomocí
1) tepelná vodivost
2) konvekce
3) konvekce a vedení tepla
4) záření a konvekce
Řešení: V pevných látkách lze přenos tepla provádět pouze vedením tepla. V pevné látce jsou molekuly blízko rovnovážné polohy a mohou kolem ní pouze vibrovat, takže proudění není možné.
Odpovědět: 1

Přiřazení Oge ve fyzice (fipi): Který hrnek - kovový nebo keramický - je snazší pít horký čaj, aniž byste si popálili rty? Vysvětli proč.
Řešení: Tepelná vodivost kovového hrnku je vyšší a teplo z horkého čaje se rychleji přenese na rty a více hoří.

Přenos tepla Je způsob, jak změnit vnitřní energii těla při přenosu energie z jedné části těla do druhé nebo z jednoho těla do druhého bez práce. Existují následující druhy přenosu tepla: tepelná vodivost, konvekce a záření.

Tepelná vodivost

Tepelná vodivost Je to proces přenosu energie z jednoho těla do druhého nebo z jedné části těla do druhého v důsledku tepelného pohybu částic. Je důležité, aby při tepelné vodivosti nedocházelo k pohybu hmoty, energie se přenášela z jednoho tělesa do druhého y nebo z jedné části těla do druhého.

Různé látky mají různou tepelnou vodivost. Pokud dáte kousek ledu na dno zkumavky naplněné vodou a jeho horní konec umístíte nad plamen alkoholové lampy, voda v horní části zkumavky se po chvíli varí a led nerozpustí se. V důsledku toho má voda, stejně jako všechny kapaliny, špatnou tepelnou vodivost.

Plyny mají ještě horší tepelnou vodivost. Vezměte zkumavku, ve které není nic jiného než vzduch, a umístěte ji nad plamen alkoholové lampy. Prst vložený do zkumavky nebude cítit teplo. V důsledku toho má vzduch a další plyny špatnou tepelnou vodivost.

Kovy jsou dobrými vodiči tepla a velmi vzácné plyny jsou nejhorší. To je způsobeno zvláštnostmi jejich struktury. Molekuly plynu jsou od sebe umístěny ve vzdálenostech větších než molekuly pevných látek a srážejí se mnohem méně často. Přenos energie z jedné molekuly do druhé v plynech není tak intenzivní jako v pevných látkách. Tepelná vodivost kapaliny zaujímá mezilehlou polohu mezi tepelnou vodivostí plynů a pevných látek.

Proudění

Jak víte, plyny a kapaliny špatně vedou teplo. Současně se vzduch ohřívá z parních topných baterií. To je způsobeno typem vedení tepla nazývaným konvekce.

Pokud je otočný talíř vyrobený z papíru umístěn nad zdroj tepla, otočný talíř se začne otáčet. K tomu dochází, protože zahřáté, méně husté vrstvy vzduchu pod působením vztlakové síly stoupají nahoru a chladnější se pohybují dolů a zaujímají své místo, což vede k otáčení točny.

Proudění- druh přenosu tepla, při kterém je energie přenášena vrstvami kapaliny nebo plynu. Konvekce je spojena s přenosem hmoty, takže může probíhat pouze v kapalinách a plynech; v pevných látkách nedochází k proudění.

Záření

Třetí typ přenosu tepla - záření... Pokud přivedete ruku ke spirále elektrického sporáku připojeného k síti, k hoření žárovka, na rozžhavenou žehličku, na radiátor atd., to teplo je jasně cítit.

Experimenty také ukazují, že černá těla dobře absorbují a vyzařují energii, zatímco bílá nebo lesklá těla ji vyzařují a špatně absorbují. Dobře odrážejí energii. Proto je pochopitelné, proč v létě nosí lehké oblečení, proč doma na jihu raději malují bílá barva.

Energie se přenáší zářením ze Slunce na Zemi. Jelikož prostor mezi Sluncem a Zemí je vakuum (výška zemské atmosféry je mnohem menší než vzdálenost od ní ke Slunci), nelze energii přenášet ani konvekcí, ani vedením tepla. Pro přenos energie sáláním tedy nevyžaduje přítomnost žádného média, lze tento přenos tepla provádět ve vakuu.

V přírodě existují tři typy přenosu tepla: 1) tepelná vodivost; 2) konvekce; 3) záření.

Tepelná vodivost

Tepelná vodivost je přenos tepla z jednoho těla do druhého, když se dotýkají nebo z teplejší části těla do chladného.

Různé látky mají různou tepelnou vodivost. Všechny kovy mají vysokou tepelnou vodivost. Plyny mají nízkou tepelnou vodivost, vakuum nemá žádnou tepelnou vodivost (ve vakuu nejsou žádné částice, které by poskytovaly tepelnou vodivost).

Látky, které špatně vedou teplo, se nazývají tepelné izolátory.

Uměle vytvořenými tepelnými izolátory jsou kamenná vlna, pěnový plast, pěnová guma, cermety (používané při výrobě kosmických lodí).

Proudění

Šíření tepla pohybem proudu plynu nebo kapaliny se nazývá konvekce.

Během konvekce je teplo přenášeno samotnou látkou. Konvekce je pozorována pouze v kapalinách a plynech.

Tepelné záření

Šíření tepla z teplého těla pomocí infračervených paprsků se nazývá tepelné záření.

Tepelné záření je jediným typem přenosu tepla, který může probíhat ve vakuu. Čím vyšší je teplota, tím silnější je tepelné záření. Tepelné záření produkují například lidé, zvířata, Země, Slunce, kamna, oheň. Infračervené záření lze zobrazovat nebo měřit termografem (termokamerou).

Infračervené termokamery detekují neviditelné infračervené nebo tepelné záření a poskytují přesné bezkontaktní měření teploty. Infračervená termografie umožňuje plnou vizualizaci tepelného záření. Obrázek ukazuje infračervené záření z dlaně osoby.

.............................................................................

Při termografickém průzkumu budov a staveb je možné detekovat strukturální místa se zvýšenou tepelnou propustností, kontrolovat kvalitu spojů různých struktur a najít místa se zvýšenou výměnou vzduchu.

www.yaklass.ru

Příklady 15-20 tepelných jevů s uvedením jednoho (záření; konvekce; přenos tepla)

Zahřívání a chlazení, odpařování a var, tavení a tuhnutí, kondenzace jsou příklady tepelných jevů.

Hlavním zdrojem tepla na Zemi je Slunce. Kromě toho však lidé používají mnoho umělých zdrojů tepla: oheň, kamna, ohřev vody, plynové a elektrické ohřívače atd.

Nebylo možné okamžitě odpovědět na otázku, co je to teplo. Teprve v 18. století se ukázalo, že všechna těla jsou složena z molekul, že se molekuly pohybují a vzájemně na sebe působí. Poté vědci zjistili, že teplo souvisí s rychlostí pohybu molekul. Když se těla zahřívají, rychlost molekul se zvyšuje a když se ochladí, snižuje se.

Víte, že když dáte studenou lžičku do horkého čaje, po chvíli se zahřeje. Čaj přitom dodá část svého tepla nejen lžičce, ale i okolnímu vzduchu. Z příkladu je zřejmé, že teplo lze přenášet z teplejšího tělesa do méně zahřátého tělesa. Existují tři způsoby přenosu tepla - vedení tepla, konvekce, záření.

Ohřev lžíce v horkém čaji je příkladem tepelné vodivosti. Všechny kovy mají dobrou tepelnou vodivost.

Teplo se přenáší konvekcí v kapalinách a plynech. Když ohříváme vodu v kastrolu nebo konvici, spodní vrstvy vody se nejprve zahřejí, stanou se světlejšími a spěchají vzhůru, čímž ustoupí studené vodě. Když je topení zapnuté, v místnosti dochází k proudění. Horký vzduch z baterie stoupá a studený klesá. Vedení tepla ani konvekce ale nemohou vysvětlit, jak například slunce daleko od nás ohřívá Zemi. V tomto případě je teplo přenášeno bezvzduchovým prostorem sáláním (tepelné paprsky).

K měření teploty se používá teploměr. Obvykle používáte pokojové nebo lékařské teploměry.

Když mluví o teplotě Celsia, mají na mysli teplotní stupnici, ve které 0 ° С odpovídá bodu tuhnutí vody a 100 ° С - jeho bodu varu.

Některé země (USA, Velká Británie) používají stupnici Fahrenheita. 212 ° F v něm odpovídá 100 ° C. Převod teploty z jedné stupnice na druhou není příliš jednoduchý, ale v případě potřeby to každý z vás zvládne sám. Chcete -li převést z stupňů Celsia na stupně Fahrenheita, vynásobte stupně Celsia číslem 9, vydělte 5 a přičtěte 32. Chcete -li postupovat opačně, odečtěte 32 od stupňů Fahrenheita, zbytek vynásobte 5 a vydělte 9.

Ve fyzice a astrofyzice se často používá jiná stupnice - Kelvinova stupnice. V tom nejvíc nízká teplota v přírodě (absolutní nula). Odpovídá -273 ° C. Měrnou jednotkou v této stupnici je Kelvin (K). Chcete -li převést teplotu ze stupňů Celsia na teplotu v Kelvinech, přidejte 273 ke stupňům Celsia. Například 100 ° C ve stupních Celsia a 373 K v Kelvinech. Pro zpětný překlad odečtěte 273. Například 0 K je -273 ° C .

Je užitečné vědět, že teplota na povrchu Slunce je 6 000 K a uvnitř 15 000 000 K. Teplota v vesmír daleko od hvězd je blízko absolutní nule.

Myslíme si, že nemusíte být přesvědčeni o tom, jak důležité jsou tepelné jevy. Znalosti o nich pomáhají lidem navrhovat ohřívače pro domácnosti, tepelné motory (motory s vnitřním spalováním(parní turbíny, proudové motory atd.), předpovídat počasí, tavit kov, vytvářet tepelně izolační a žáruvzdorné materiály, které se používají všude-od stavby domů až po vesmírné lodě.

fizikahelp.ru

Shrnutí lekce pro stupeň 8 „Tepelná vodivost, konvekce, záření“

Zde si můžete stáhnout souhrn lekce pro 8. stupeň „Tepelná vodivost, konvekce, záření“ k předmětu: Fyzika. Tento dokument vám pomůže připravit kvalitní výukový materiál.

Předmět: Fyzika a astronomie

Třída: 8 rus

Typ lekce: Kombinovaná

Účel lekce:

Technické prostředkyškolení: __________________________________________________

_______________________________________________________________________

Struktura lekce

1. Organizace lekce (2 min.)

Zdravím studenty

2. Dotazování domácích úkolů (15 min) Téma: Vnitřní energie. Způsoby, jak změnit vnitřní energii.

3. Vysvětlení nového materiálu. (15 minut)

Tyto typy přenosu tepla mají své vlastní vlastnosti, přenos tepla pro každý z nich však vždy probíhá jedním směrem: od více zahřátého tělesa k méně vyhřívanému. V tomto případě vnitřní energie teplejšího těla klesá a chladnějšího se zvyšuje.

Fenomén přenosu energie z více zahřáté části těla do méně zahřátého nebo z více zahřátého tělesa do méně zahřátého prostřednictvím přímého kontaktu nebo meziproduktů se nazývá tepelná vodivost.

V pevné látce jsou částice neustále v oscilačním pohybu, ale nemění svůj rovnovážný stav. Jak se tělesná teplota zvyšuje, když se zahřívá, molekuly začnou vibrovat intenzivněji, protože jejich kinetická energie se zvyšuje. Část této zvýšené energie se postupně přenáší z jedné částice do druhé, tj. z jedné části těla do sousedních částí těla atd. Ale ne všechny pevné látky přenášejí energii stejně. Mezi nimi jsou takzvané izolátory, ve kterých se mechanismus tepelného vedení vyskytuje poměrně pomalu. Patří sem azbest, lepenka, papír, plsť, nranit, dřevo, sklo a řada dalších pevných látek. Medb, stříbro má vysokou tepelnou vodivost. Jsou dobrými tepelnými vodiči.

Tepelná vodivost kapalin je nízká. Když se kapalina zahřívá, vnitřní energie se při srážkách molekul a částečně v důsledku difúze přenáší z více zahřáté oblasti do méně zahřáté: rychlejší molekuly pronikají do méně vyhřívané oblasti.

V plynech, zejména ve vzácných, jsou molekuly od sebe v dostatečně velkých vzdálenostech, takže jejich tepelná vodivost je ještě nižší než u kapalin.

Dokonalým izolátorem je vakuum, protože v něm nejsou žádné částice pro přenos vnitřní energie.

V závislosti na vnitřním stavu je tepelná vodivost různých látek (pevných, kapalných a plynných) odlišná.

Je známo, že tepelná vodivost vody je nízká, a když se horní vrstva vody zahřívá, spodní vrstva zůstává studená. Vzduch vede teplo ještě hůře než voda.

Konvekce je proces přenosu tepla, při kterém je energie přenášena proudem kapaliny nebo plynu. Konvekce je latinsky „míchání“. Konvekce v pevných látkách chybí a neprobíhá ve vakuu.

Covection, široce používaná v každodenním životě a technologiích, je přirozená nebo zdarma.

Chladič je zařízení, které je plochým válcovým kovovým kontejnerem, jehož jedna strana je černá a druhá lesklá. Uvnitř je vzduch, který se po zahřátí může rozšířit a projít otvorem.

Absorpce je proces přeměny radiační energie na vnitřní energii těla.

Černý povrch je nejlepším vysílačem a nejlepším absorbérem, následovaný drsnými, bílými a leštěnými povrchy.

4. Posílení: (10 min) samovyšetřovací otázky, úkoly a cvičení

úkoly: 1) Porovnání tepelné vodivosti kovu a skla, vody a vzduchu, 2) Pozorování konvekce v obývacím pokoji.

6. Hodnocení znalostí studentů. (1 min)

Hlavní literatura: Fyzika a astronomie Grade 8

Další čtení: ND Bytko "Fyzika" části 1 a 2

docbase.org

Tepelná vodivost. Proudění. Radiace, stupeň 8

Zde si můžete stáhnout tepelnou vodivost. Proudění. Radiace, známka 8 z předmětu: Fyzika. Tento dokument vám pomůže připravit kvalitní výukový materiál.

Shrnutí hodiny fyziky v 8. ročníku

Koshikova Victoria Alexandrovna,

Učitel fyziky

MBOU SOSH č. 47 města Belgorod, region Belgorod

Téma lekce: „Tepelná vodivost. Proudění. Záření".

Tepelná vodivost. Proudění. Záření

Účel lekce: organizovat aktivity pro vnímání, porozumění a primární zapamatování nových znalostí a metod činnosti.

Během vyučování

1. Organizační fáze

2. Kontrola domácích úkolů

Testování (2 možnosti)

1. Teplota je fyzikální veličina, která charakterizuje ...

a) ... schopnost těl pracovat.

b) ... různé stavy těla.

c) ... stupeň tělesného tepla.

2. Jakou teplotu vzduchu zaznamenal teploměr zobrazený na obrázku? Jaká je chyba při měření teploty?

a) 30,5 ° C; 0,5 ° C b) 32 ° C; 0,5 ° C

c) 32 ° C; 1 ° C d) 30 ° C; 1 ° C

3. V jedné sklenici je teplá voda (č. 1), ve druhé - horká (č. 2), ve třetí - studená (č. 3). Ve kterém z nich je teplota vody nejvyšší, ve které - molekuly vody se pohybují nejnižší rychlostí?

a) č. 2; Č. 3. b) č. 3; Č. 2. c) č. 1; Č. 3. d) č. 2; # 1

4. Které z uvedených jevů jsou tepelné?

a) Lžíce padající na podlahu. b) Zahřívání polévky na sporáku.

c) Tání sněhu na slunci. d) Plavání v bazénu.

5. Jaké molekuly těla se podílejí na tepelném pohybu? Při jaké teplotě

a) Nachází se na povrchu těla; na pokojová teplota.

b) Všechny molekuly; při jakékoli teplotě,

c) Nachází se uvnitř těla; při jakékoli teplotě.

d) Všechny molekuly; na vysoká teplota.

6. V místnosti ve stejných nádobách pod pístem jsou stejné hmotnosti oxidu uhličitého. Ve které nádobě je plyn nejenergičtější v polohách pístů znázorněných na obrázku?

7. Ve kterém z následujících případů se mění vnitřní energie těla?

a) Kámen padající z útesu padá stále rychleji.

b) Činky se zvednou z podlahy a položí na polici.

c) Elektrická žehlička byla zapnutá a oblečení bylo vyžehlené.

d) Ze sáčku byla nalita sůl do solničky.

8. Ke změně vnitřní energie kterého tělesa dochází v důsledku přenosu tepla v těchto situacích?

a) Zahřívání vrtáku při vrtání otvoru.

b) Snížení teploty plynu během jeho expanze.

c) Ochlazení balení oleje v chladničce,

d) Zahřívání kol jedoucího vlaku.

Test na téma:

1. Jednotka teploty ...

a) ... joule. b) ... pascal. c) ... watt. d) ... stupeň Celsia.

2. Tělesná teplota závisí na ...

A jeho vnitřní struktura... b) ... hustota jeho látky.

c) ... rychlost pohybu jeho molekul. d) ... počet molekul v něm.

3. Jaký je rozdíl mezi molekulami horkého čaje a molekulami stejného čaje, když vychladl?

a) Velikost. b) Rychlost pohybu.

c) Počet atomů v nich. d) Barva.

4. Jakému pohybu se říká teplo?

a) Pohyb těla, při kterém se zahřívá.

b) Neustálý chaotický pohyb částic, které tvoří tělo.

c) Pohyb molekul v těle při vysokých teplotách.

5. Vnitřní energie je energie částic těla. Skládá se z...

a) ... kinetická energie všech molekul.

b) ... potenciální energie interakce molekul.

c) ... kinetické a potenciální energie všech molekul.

6. Jakou energii má balón vypuštěný meteorology?

a) Kinetický. b) Potenciál.

c) Interní. d) Všechny tyto druhy energie.

7. Jakými způsoby lze změnit vnitřní energii těla?

a) Uvedením do pohybu. b) Práce s tělem nebo na něm.

c) Zvednutí do určité výšky. d) Přenosem tepla.

8. Ve kterém příkladu se vnitřní energie těla změní v důsledku spáchání mechanické práce?

a) Čajová lžička se ponoří do sklenice s horká voda.

b) Když je náklaďák náhle zabrzděn, vychází z brzd pálivý zápach.

c) V varné konvici vaří voda.

d) Osoba ohřívá zmrzlé ruce přitlačením teplý radiátor.

"Tepelný pohyb." Teplota. Vnitřní energie"

3. Aktualizace předmětové zkušenosti studentů

Vnitřní energie

Způsoby, jak zvýšit vnitřní energii

Přenos tepla

Druhy přenosu tepla

4. Naučit se nové znalosti a způsoby, jak dělat věci

1. Tepelná vodivost - fenomén přenosu vnitřní energie z jedné části těla do druhé nebo z jednoho tělesa do druhého při jejich přímém kontaktu.

7.8 (učebnice Peryshkin) Obr.

V kapalinách a plynech je tepelná vodivost nízká, protože vzdálenost mezi molekulami je větší než u pevných látek.

Špatnou tepelnou vodivost mají: vlna, vlasy, papír, ptačí peří, korek, vakuum.

2. Konvekce je přenos energie proudem plynu nebo kapaliny.

Aby mohlo dojít k proudění v plynech a kapalinách, musí být zahřívány zespodu.

3. Záření - přenos energie různými paprsky, tzn. ve formě elektromagnetických vln.

5. Počáteční kontrola porozumění naučenému

6. Konsolidace naučeného

Práce na sbírce problémů Lukašik č. 945-955

7. Výsledky, domácí úkol

str. 4-6, cvičení 1-3

8. Odraz

Seznam použité literatury

1. Peryshkin A.V. Fyzika. 8. třída. - M.: Drop, 2009.

2. Gromov S.V., Rodina N.A. Fyzika. Grade 9 - M.: Education, 2002.

3. Chebotareva V.A. Fyzikální testy. Grade 8 - vydavatelství zkoušek, 2009.

4. Lukašik V.I., Ivanova E.V. Sbírka úloh z fyziky 7-9 ročník - M.: Education, 2008.

docbase.org

Lekce 8. ročníku na téma „Tepelná vodivost, konvekce, záření“

Téma: Tepelná vodivost, konvekce, záření.

Typ lekce: Kombinovaná

Účel lekce:

Vzdělávací: představit koncept přenosu tepla s druhy přenosu tepla, vysvětlit, že přenos tepla v kterémkoli z typů přenosu tepla probíhá vždy jedním směrem; že v závislosti na vnitřní struktuře je tepelná vodivost různých látek (pevných, kapalných a plynných) odlišná, že černý povrch je nejlepším emitorem a nejlepším absorbérem energie.

Vývojové: rozvíjejte kognitivní zájem o předmět.

Vzdělávací: rozvíjet pocit odpovědnosti, schopnost kompetentně a jasně vyjadřovat své myšlenky, umět se udržet a pracovat v týmu

Interdisciplinární komunikace: chemie, matematika

Vizuální pomůcky: 21-30 čísel, tabulka tepelné vodivosti

Struktura lekce

1. Organizace lekce (2 min.)

Zdravím studenty

Kontrola docházky a připravenosti studentů na hodinu.

2. Dotazování domácích úkolů (10 min) Téma: Vnitřní energie. Způsoby, jak změnit vnitřní energii.

3. Fyzický diktát (křížová kontrola) (5 min)

4. Vysvětlení nového materiálu. (15 minut)

Metoda změny vnitřní energie, při které částice více zahřátého tělesa s větší kinetickou energií při kontaktu s méně zahřátým tělesem přenášejí energii přímo na částice méně zahřátého tělesa, se nazývá přenos tepla. Existují tři způsoby přenosu tepla: vedení tepla, konvekce a záření.

V pevné látce jsou částice neustále v oscilačním pohybu, ale nemění svůj rovnovážný stav. Jak se tělesná teplota zvyšuje, když se zahřívá, molekuly začnou vibrovat intenzivněji, protože jejich kinetická energie se zvyšuje. Část této zvýšené energie se postupně přenáší z jedné částice do druhé, tj. z jedné části těla do sousedních částí těla atd. Ale ne všechny pevné látky přenášejí energii stejně. Mezi nimi jsou takzvané izolátory, ve kterých se mechanismus tepelného vedení vyskytuje poměrně pomalu. Patří sem azbest, lepenka, papír, plsť, žula, dřevo, sklo a řada dalších pevných látek. Měď a stříbro mají vysokou tepelnou vodivost. Jsou dobrými tepelnými vodiči.

V kapalinách je tepelná vodivost nízká. Když se kapalina zahřívá, vnitřní energie se při srážkách molekul a částečně v důsledku difúze přenáší z více zahřáté oblasti do méně zahřáté: rychlejší molekuly pronikají do méně vyhřívané oblasti.

V plynech, zejména ve vzácných, jsou molekuly od sebe v dostatečně velkých vzdálenostech, proto je jejich tepelná vodivost ještě menší než u kapalin.

Dokonalým izolátorem je vakuum, protože v něm nejsou žádné částice pro přenos vnitřní energie.

V závislosti na vnitřním stavu je tepelná vodivost různých látek (pevných, kapalných a plynných) odlišná.

Tepelná vodivost závisí na povaze přenosu energie v látce a není spojena s pohybem samotné látky v těle.

Je známo, že tepelná vodivost vody je nízká, a když se horní vrstva vody zahřívá, spodní vrstva zůstává studená. Vzduch vede teplo ještě hůře než voda.

Konvekce je proces přenosu tepla, při kterém je energie přenášena proudem kapaliny nebo plynu. Konvekce přeložená z latiny znamená „míchání“. Konvekce v pevných látkách chybí a neprobíhá ve vakuu.

Konvekce, široce používaná v každodenním životě a technologiích, je přirozená nebo zdarma.

Když se pro rovnoměrné míchání kapalin nebo plynů míchají pomocí čerpadla nebo směšovače, nazývá se konvekce nucená.

V případě, že je teplo přenášeno ze zahřátého tělesa do tepelného přijímače pomocí tepelných paprsků neviditelných okem, druh přenosu tepla se nazývá záření nebo sálavý přenos tepla.

Absorpce je proces přeměny radiační energie na vnitřní energii těla.

Záření (neboli sálavá výměna tepla) je proces přenosu energie z jednoho tělesa do druhého pomocí elektromagnetických vln.

Čím vyšší je tělesná teplota, tím vyšší je intenzita záření. Přenos energie zářením nevyžaduje médium: tepelné paprsky se mohou šířit také vakuem.

Černý povrch je nejlepším vysílačem a nejlepším absorbérem, následovaný drsnými, bílými a leštěnými povrchy.

Dobré pohlcovače energie jsou dobré zářiče a špatné absorbéry jsou špatné zářiče energie.

5. Posílení: (10 min) samovyšetřovací otázky, úkoly a cvičení

7. Hodnocení znalostí studentů (1 min). Odraz.

infourok.ru

Tepelná vodivost zářením - příručka pro chemiky 21

Teplo lze přenášet z jedné části prostoru do druhé prostřednictvím vedení, záření a konvekce. V praxi jsou tyto druhy přenosu tepla velmi zřídka pozorovány samostatně (například konvekci doprovází vedení tepla a záření). Často však jeden typ přenosu tepla převažuje nad ostatními natolik, že jejich vliv lze opomenout. Lze například předpokládat, že k přechodu tepla stěnami zařízení dochází pouze tepelným vedením. Tepelná vodivost také převládá v procesech zahřívání a chlazení pevných látek. Přenos tepla lze provádět vedením, konvekcí nebo zářením. Tepelná vodivost je proces přenosu tepla skrz pevnou látku, například stěnou baňky. Konvekce je možná tam, kde částice látek nemají pevnou polohu, tj. V kapalinách a plynech. V tomto případě je teplo přenášeno pohybujícími se částicemi. Záření je přenos tepla tepelnými paprsky o vlnové délce v rozmezí 0,8-300 mikronů. Přenos tepla se nejčastěji provádí současně všemi třemi způsoby, i když samozřejmě ne ve stejné míře.

K tvorbě páry na rozhraní kapalina-pára dochází v důsledku tepla dodávaného z topného povrchu vrstvou páry prostřednictvím vedení tepla a záření.

K interakci hořlavých par s atmosférickým kyslíkem dochází ve spalovací zóně, do které musí plynule proudit hořlavé páry a vzduch. To je možné, pokud kapalina přijme určité množství tepla potřebného k odpaření. Teplo ve spalovacím procesu pochází pouze ze spalovací zóny (plamene), kde se průběžně uvolňuje. Teplo je přenášeno ze spalovací zóny na povrch kapaliny pomocí záření. Přenos tepla tepelným vedením není možný, protože rychlost pohybu páry z povrchu / kapaliny do spalovací zóny je větší než rychlost přenosu tepla podél nich ze spalovací zóny do kapaliny. Přenos tepla konvekcí je také nemožný, ale jako tok páry

Šíření tepla uvnitř těla je možné dvěma způsoby vedením tepla a konvekcí. V první metodě se teplo šíří kvůli srážkám molekul a molekuly teplejší části těla, které mají v průměru velkou kinetickou energii, přenášejí část do sousedních molekul. Teplo se tedy může v těle šířit i bez zjevného pohybu jeho částí, například v pevné látce. V kapalinách a plynech se teplo spolu s tepelnou vodivostí obvykle šíří také konvekcí, tj. Přímým přenosem tepla více zahřátými hmotami kapaliny, které během pohybu zabírají místa méně zahřátých hmot. V plynech je také možné, aby se teplo šířilo z jedné části plynu do druhé pomocí záření.

Teplo ze spalovací zóny na povrch ropného odpadu je přenášeno zejména sáláním. Neexistuje žádná tepelná vodivost vůči odpařovací vrstvě, protože rychlost pohybu páry z povrchu kapaliny do spalovací zóny je větší než rychlost přenosu tepla ze spalovací zóny do kapaliny.

K přenosu tepla prouděním z povrchu pevné látky na kapalinu (plyn) nebo naopak dochází, když částice plynu nebo kapaliny mění své umístění vzhledem k danému povrchu a současně působí jako nosiče tepla. Pohyb takových částic je způsoben buď pohybem celé hmoty kapaliny (plynu) pod vlivem vnějších vlivů (nucená konvekce), nebo je důsledkem rozdílu v hustotě hmoty v různých bodech prostoru, způsobeného nerovnoměrným rozložením teplot v hmotě hmoty (přirozené nebo volné proudění). Konvekci vždy doprovází přenos tepla vedením a zářením.

Pokud k přenosu energie v médiu dochází současně zářením a tepelnou vodivostí, pak veličinou charakterizující intenzitu tohoto přenosu v daném bodě bude vektor Chx = Chl Ch, kde

Při zvažování řady aplikovaných problémů je zajímavé studovat proces přenosu tepla v periodických médiích obsahujících vakuové mezivrstvy nebo dutiny, kde se přenos tepla provádí pouze zářením. V ostatních případech jsou tyto dutiny vyplněny plynem se zanedbatelnými součiniteli tepelné vodivosti a absorpce. V tomto případě je často možné přítomnost plynu zanedbat a považovat tyto dutiny za vakuum. Struktury a materiály obsahující mezivrstvy a nulu

Sypké materiály s nízkou sypnou hustotou, jako jsou prášky a vlákna, naplněné plynem, když atmosférický tlak, se používají k izolaci zkapalňovačů vzduchu, nádrží na kapalný kyslík a dusík, plynových separačních kolon a dalších zařízení, jejichž teplota neklesá pod bod varu kapalného dusíku. V takových izolačních materiálech může být poměr objemu plynového prostoru k objemu pevného materiálu od 10 do 100. OBR. 5.53 uvádí koeficienty tepelné vodivosti některých běžných sypkých materiálů. Tepelná vodivost nejlepších příkladů těchto materiálů se blíží tepelné vodivosti vzduchu, což naznačuje, že vzduch zabírající prostor mezi částicemi nese většinu tepla. To vysvětluje princip plynové izolace, jejíž pevný materiál brání přenosu tepla sáláním a konvekcí. V ideálním případě je přenos tepla v důsledku tepelné vodivosti pevného materiálu zanedbatelný a teplo je přenášeno pouze plynem. Při skutečné izolaci prochází určité množství tepla přímo částicemi prášku nebo vlákny a výsledná tepelná vodivost je obvykle o něco větší než u plynu. Výjimkou jsou velmi jemné prášky, jejichž vzdálenosti mezi částicemi jsou tak malé, že průměrná volná dráha molekul plynu je větší než tyto vzdálenosti, tepelná vodivost plynu v tomto případě klesá, jako s klesajícím tlakem. Tepelná vodivost práškové izolace, dokonce i v případě plnění prášku plynem za atmosférického tlaku, může být menší než g než tepelná vodivost plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi.

V dobrém vakuu je přenos tepla zbytkovým plynem zanedbatelný. Proto se při konstrukci nádob pokouší snížit tok tepla nosnými prvky a přenos tepla pomocí záření. Tok tepla izolačními podpěrami je určen konstrukčními prvky a mechanická síla pilíře společné rozhodnutí tato otázka je nemožná. Pokud nejsou rozměry nádoby omezeny, je možné zvýšením délky podpěr a použitím materiálu s nízkou tepelnou vodivostí zajistit velmi malý přívod tepla podél podpěr. Dokonce v omezený prostor zkušený projektant obvykle najde způsob, jak zvýšit tepelný odpor podpěr. Naproti tomu přenos sálavého tepla slabě závisí na tloušťce izolačního prostoru, při malé tloušťce vakuového prostoru jsou jeho izolační vlastnosti díky přiblížení dokonce mírně vylepšeny

Přenos tepla stěnou z teplejšího chladiva do jiného, chladnějšího chladiva je poměrně složitý jev. Vezmeme -li například svazek trubek výparníku, který je zahříván spalinami, pak existují tři základní způsoby přenosu tepla, které jsou považovány za hlavní. Teplo spalin se přenáší do trubek paprsku vedením, konvekcí a zářením. Teplo je přenášeno stěnami trubek pouze tepelným vedením a z vnitřní povrch trubice- do

Tepelná vodivost je spojena s přenosem tepla pohybem a srážkou atomů a molekul, které tvoří látku. Je to analogické s difuzním procesem, při kterém je materiál přenášen podobným mechanismem. Konvekce je přenos tepla pohybem velkých agregátů molekul, to znamená, že je v podstatě podobný procesu míchání. Je zřejmé, že přenos tepla konvekcí může probíhat pouze v kapalinách a plynech, zatímco tepelná vodivost je hlavním typem přenosu tepla v pevných látkách. V kapalinách a plynech je spolu s konvekcí pozorována také tepelná vodivost; první je však mnohem rychlejší proces a obvykle zcela maskuje druhý proces. Vedení tepla i konvekce vyžadují materiální prostředí a nemohou nastat v úplném vakuu. To podtrhuje hlavní rozdíl mezi těmito dvěma procesy a procesem záření, který se nejlépe vyskytuje v prázdnotě. Přesný postup, kterým se provádí přenos energie vyzařováním prázdným prostorem, ještě nebyl stanoven, ale pro náš účel bude vhodné považovat jej za vyskytující se pohybem vln v čistě hypotetickém médiu (etheru). Předpokládá se, že vnitřní energie látky je přenesena do vlnového pohybu éteru, tento pohyb se šíří všemi směry, a když se vlna s látkou srazí, energii lze přenášet, odrážet nebo absorbovat. Když je absorbován, může zvýšit vnitřní energii těla třemi způsoby 1) způsobením chemické reakce,

V tak vysokoteplotních procesech, jako je tavení skla, pálení cihel, tavení hliníku atd., Kde je teplota výfukových spalin nevyhnutelně vysoká, je množství užitečného tepla paliva v celkové tepelné bilanci spalování malou částí (v předchozím příkladu - 36%, bez ztrát radiací ze stěn pece). V tomto případě je tedy možné dosáhnout úspory paliva použitím zařízení pro rekuperaci tepla, například rekuperátorů pro ohřev vzduchu přiváděného pro spalování paliva nebo rekuperačních kotlů k výrobě další páry, a také zlepšením tepelné izolace za účelem snížení ztrát sáláním, tepelná vodivost a konvekce z vnějšího povrchu. stěny pece do okolního prostoru.

Přenos tepla v jádru, meziproduktu a na hranicích mezi nimi se provádí prostřednictvím tepelné vodivosti prvku pevného jádra materiálu, přenosu tepla z jedné pevné částice na sousední v místech jejich přímý kontakt, molekulární tepelná vodivost v médiu vyplňující mezery mezi částicemi, přenos tepla na hranicích pevných částic s vnějším prostředím je záření z částice na částici meziproduktem, proudění plynu a vlhkosti obsažené mezi částicemi .

Vrstvy kondenzované ve vakuu jsou extrémně citlivé na podmínky svého vzniku, zejména na teplotu substrátu, intenzitu kondenzace, teplotu kondenzovaného plynu, sílu tepelného toku dodávaného na kondenzační povrch zářením a skrz tepelnou vodivost zbytkového plynu.

V souvislosti s výše uvedeným je zřejmé, že součinitel tepelné vodivosti kondenzátu v rovnici (5,52) je tepelnou charakteristikou nikoli monolitického tělesa, ale vysoce disperzního materiálu. Tento materiál - kondenzát - se skládá ze skeletu - skeletu, což je sbírka obrovského množství pevných částic - krystalů, oddělených mezerami vyplněnými zbytkovým plynem. V tak složitém materiálu přestup tepla již není omezen na tepelnou vodivost pevného tělesa, ale je prováděn přenosem tepla podél jednotlivých částic - prvek pevné kostry teplonosného materiálu, v důsledku tepelné vodivosti z jedné pevné částice na sousední v místech jejich přímého kontaktu je tepelná vodivost zbytkového plynu v pórech a dutinách mezi částicemi záření od částice k částici.

Obecná ustanovení. V technologii se často musíme potýkat s takovými případy přenosu tepla, kdy je dána teplota prostředí, se kterým tento povrch teplo vyměňuje, a nikoli teplota povrchu stěny. Ve srovnání s problematikou tepelné vodivosti a tepelného záření pevných látek je problém přenosu tepla z okolního kapalného nebo plynného média na povrch stěny pomocí konvekce mnohem komplikovanější, a proto je do značné míry stále daleko od vyřešení až dosud. Když se zabýváme přenosem tepla z pevné látky na kapalinu nebo plyn, pak přenos tepla v důsledku tepelné vodivosti ustupuje do pozadí ve srovnání s přenosem tepla v důsledku konvekce. Ten, jak již bylo uvedeno výše, spočívá v tom, že v pohybující se vrstvě kapaliny nebo plynu sousedící se stěnou v důsledku toku existujícího v tomto

K přenosu tepla z jednoho tělesa do druhého může docházet vedením, konvekcí a tepelným zářením.

Mnoho pevných a kapalných polymerů je téměř zcela nepropustných pro infračervené záření, takže dopadající energie je tělem absorbována a přeměněna na teplo na jeho povrchu. Určité množství tepla je však přesto okamžitě spotřebováno do prostředí konvekcí a zářením. Absorbované teplo se přenáší do nitra těla procesem vodivého přenosu tepla. Rozložení teploty v těle zahřátém sálavou energií závisí nejen na tepelném toku, ale také na tepelné vodivosti látky a konvekčních tepelných ztrátách z povrchu.

Přenos tepla může být prováděn jednou ze tří níže uvedených metod nebo kombinací obou. Těmito metodami je sotva 1) tepelná vodivost, 2) konvekce a 3) záření

Jednou z nejrozšířenějších a nejstarších (navržená v roce 1880) je metoda tepelné vodivosti. Činnost termokonduktometrických analyzátorů plynu je založena na závislosti elektrický odpor dirigent s velkým teplotní koeficient odpor tepelné vodivosti směsi obklopující vodič. Teplo je přenášeno skrz plynné prostředí vedením tepla, konvekcí a zářením. Tepelná vodivost plynu souvisí s jeho složením. Mají tendenci snižovat nebo stabilizovat podíl přenosu tepla konvekcí a zářením.

Cirkulující voda v konkrétním chladiči je tedy ochlazována přenosem tepla na atmosférický vzduch a část tepla je přenášena v důsledku povrchového odpařování vody - přeměnou části vody na páru a přenosem této páry difúzí do vzduchu , druhá část - kvůli rozdílu mezi teplotami vody a vzduchu, tj. přenos tepla kontaktem (vedení tepla a konvekce). Velmi malé množství tepla je odebíráno z vody sáláním, což se obvykle v tepelné bilanci nebere v úvahu. Současně dochází k přílivu tepla do chlazené vody z solární radiace, která je tak malá, že je v tepelné bilanci chladicích věží a sprchovacích nádrží zanedbávána.

Přenos tepla z více ohřívaných těles do méně zahřívaných těles se provádí pomocí vedení tepla, konvekce a tepelného záření. -

Porovnání procesů přenosu tepla vlivem záření a tepelné vodivosti. Tepelná vodivost je způsobena pohybem mikročástic těla; výměna tepla zářením se provádí pomocí elektromagnetických vln nebo fotonů. V dutině není žádná tepelná vodivost. Výměna tepla sáláním mezi tělesy se provádí jak v přítomnosti, tak v nepřítomnosti hmotného média. Pokud médium neabsorbuje záření, pak jeho teplota nijak neovlivňuje proces přenosu tepla. Zaostřením můžete například zapálit dřevěný předmět sluneční paprsky s čočkou vyrobenou z ledu.

Spalování paliva je doprovázeno uvolňováním a přenosem tepla, jakož i ztrátami, přesněji rozptylem tepla do okolního prostředí. Teplo se přenáší konvekcí, tj. Přímo pohybujícím se proudem plynu, stejně jako tokem pevných částic. Kromě toho je teplo přenášeno uvnitř proudů plynu a částic pomocí vedení tepla a záření. Tepelná vodivost v médiích plynu a částic, stejně jako molekulární difúze, probíhá bez ohledu na jejich pohyb. Poto1 a hmotnost a teplo v důsledku difúze a tepelné vodivosti vznikají společně v přítomnosti gradientů - teploty a koncentrace (přesněji chemického potenciálu x) - a jsou určeny vzájemnými lineárními funkcemi a y7 (viz kapitoly V a VI). Ale v praxi lze přenos tepla v důsledku koncentračního gradientu, stejně jako přenos hmoty v důsledku teplotního gradientu (tepelná difúze) zanedbávat.

Pro izotermický tok Т - on a ze vztahu р = pRT následuje vzorec (3a) při - 1. V případě adiabatického proudění se předpokládá, že teplo je přenášeno pouze konvekcí (neexistuje žádné vedení tepla ani záření ) a ve vzorci (21) máme dQ = О. Za singl

Několik kilowattů. Pomocný obvod vytváří jiskru, která generuje řadu iontů, a poté indukuje silný prstencový proud v ionizovaném plynu prostřednictvím magnetické indukce. Výsledné plazma se zahřeje na několik desítek tisíc stupňů Kelvina, což je mnohem více, než je teplota, při které křemenné sklo měkne. Je zřejmé, že je nutné najít způsob, jak chránit zdroj před sebezničením, kterého je dosaženo pomocí argonového proudu fungujícího jako chladič. Argon je tangenciálně přiváděn z vnější trubice vysokou rychlostí (obrázek 9-6), zatímco se vytváří vírový tok (znázorněný na obrázku) a teplota klesá. Horká plazma má tendenci se v určité vzdálenosti od stěn stabilizovat ve formě toroidu, který také brání přehřátí. Vzorek se nastříká do nebulizátoru (na obrázku není znázorněn) a pomalým proudem argonu je odnesen do středu (do otvoru v koláči). Zde se díky tepelné vodivosti a záření zahřívá až na 7 000 K a je zcela atomizován a buzen. Ztráta stanovených atomů v důsledku ionizace je zdrojem obtíží v plazmatickém AAS) ve spektroskopii ICP nehraje důležitou roli kvůli přítomnosti snadněji ionizovaných atomů argonu.

Plynná směs proudí kanály mezi kuličkami katalyzátoru. V tomto případě dochází k přenosu tepla a hmoty mezi částicemi a tokem. V jádru toku se hmota a výměna tepla provádí hlavně konvekcí, protože tok je obvykle turbulentní.V blízkosti povrchu se nachází laminární mezní vrstva, ve které rychlost plynu klesá na povrch granule na nulu. Transport reagencií a reakčních produktů přes něj ve směru kolmém na povrch se provádí molekulární difúzí a teplo tepelnou vodivostí. K přenosu tepla může také docházet prostřednictvím vedení tepla z částice do částice přes kontaktní povrch a záření mezi částmi.

Existují tři typy přenosu tepla: tepelná vodivost, konvekce a tepelné záření. Tepelná vodivost je fenomén přenosu tepla přímým kontaktem mezi částicemi s různými teplotami. Tento typ zahrnuje přenos tepla v pevných látkách, například stěnou zařízení. Konvekce je fenomén přenosu tepla pomocí směšování, epie částic kapaliny nebo plynu a jejich vzájemného míchání. Výměnu tepla lze také provádět zářením - přenos energie jako světlo ve formě elektromagnetických vln.

Důležitou roli v procesu spalování (zplyňování) paliva hraje směr vzájemného pohybu pevné a plynné fáze. Existují dvě známá schémata pro organizaci pohybu toků plynu a paliva, přímý a protiproudý. Ve schématu přímých toků toků plynu a paliva dochází k tepelné přípravě činidel méně intenzivně, bez účasti horkých plynů a hlavně prostřednictvím přenosu tepla ze spalovací zóny vedením tepla a sáláním. Ve schématu proti požáru je dosaženo spolehlivějšího zapálení paliva, protože přenos tepla pro ohřev se provádí konvekcí z horkých plynů a tepelnou vodivostí z horkých povrchů.

Je třeba poznamenat, že ve vztahu k rozptýleným materiálům lze termín tepelná vodivost použít pouze podmíněně, pokud tímto pojmem rozumíme nejen přenos vodivého tepla (tj. Vlastní tepelnou vodivost), ale také přenos tepla konvekcí a zářením. Součinitel tepelné vodivosti určený pro dispergovaná média je tedy určitá veličina ekvivalentní součiniteli tenkovodivosti ve Fourierově rovnici, pokud je obecně tato rovnice za daných podmínek použitelná (tj. Pokud proces přenosu tepla pomocí uvedených mechanismů lze touto rovnicí dostatečně přesně popsat) ... Proto je správnější nazývat tuto hodnotu ekvivalentním součinitelem tepelné vodivosti (viz část II a další). S ohledem na to však ponecháme obecně přijímaný termín tepelná vodivost kvůli stručnosti.

Tito vědci porovnali svá data s výrazem pro efektivní tepelnou vodivost agregátů částic. Říkají, stejně jako Mayer, že účinná tepelná vodivost přes jakýkoli povrch se rovná průměrné tepelné vodivosti vzduchu a paliva ve vztahu k části povrchu, kterou každý z nich pokrývá, a že ekvivalentní tepelná vodivost se získává zářením z černé tělo skrz prázdnoty. Pomocí této rovnice, s určitým zjednodušením, které mu umožnil, byl Mayer schopen vyjádřit efektivní tepelnou vodivost palivové vrstvy ve smyslu skutečné tepelné vodivosti paliva, objemu dutin, teploty v tónové vrstvě a průměr největších částic. Tenloidní obsah plynu vyplňujícího dutiny je obsažen v analytických datech jeho různých částí a nelze jej přímo detekovat. Jako indikátor řádu získaného tímto výrazem byla účinná tepelná vodivost koksové vrstvy při teplotě 815 ° s prázdným objemem 50% a s horní hranicí velikosti zrn 2,54 C / I, která byla určeno jako rovno 0,00414, je dáno. Skutečná tepelná vodivost paliva je tak malá (asi 5%) účinné, že účinná tepelná vodivost celé vrstvy je do značné míry nezávislá na použitém palivu.

Obecná ustanovení. V technologii je častěji nutné řešit takové případy přenosu tepla, když je nastavena teplota okolí, a nikoli teplota povrchu stěny. Ve srovnání s tepelnou vodivostí a tepelným zářením je přenos tepla konvekcí z okolního kapalného nebo plynného média na povrch stěny mnohem složitější a zdaleka není studovaný proces. Když teplo přechází z pevné látky do kapaliny nebo plynu, přenos tepla v důsledku tepelné vodivosti ustupuje do pozadí ve srovnání s přenosem tepla v důsledku konvekce. Ta druhá spočívá v tom, že v pohybující se vrstvě kapaliny nebo plynu sousedící se stěnou v důsledku proudu existujícího v této vrstvě přijde každý do styku se stěnou. čas nový. a nové částice, které s sebou tedy buď odnášejí teplo, nebo jej dávají stěně, se kterou přicházejí do styku. Taková konvektivní doprava

PŘED známou teplotou a umístěné na místo hořáku. Bylo tedy možné získat hodnotu spektrální jasnosti plamene, a tedy podle Kirchhoffova zákona také spektrální jasnost černého tělesa při stejné teplotě, jako je teplota plamene. Tato teplota byla porovnána s teplotou plamene, měřeno následujícím způsobem, tenký platinovo-rhodiový drát, umístěný mimo plamen, byl zahříván procházejícím proudem a energie jeho záření byla měřena tepelným sloupcem při různých teplotách. Měření posledně uvedeného bylo provedeno pomocí optického pyrometru. Na základě toho byla vynesena křivka radiační energie (ve wattech na centimetr průměru drátu) jako funkce teploty. Poté byl drát zaveden do plamene a byla změřena jeho teplota různá množství sdělil jí elektrická energie... Z toho byla vynesena další křivka vyjadřující tok ergie (ve wattech na centimetr délky drátu) jako funkci teploty. Pro určitou hodnotu teploty se tyto křivky protnou. Plamen je pro vyzařování drátu prakticky průhledný. To vyplývá z relativně nízké emisivity drátu v oblasti infračervených absorpčních pásů plamene a kromě i jro to bylo potvrzeno přímým experimentem. Proto je při této teplotě množství energie emitované jáhly rovné hodnotě přenášené elektrické energie. K tomu může dojít pouze tehdy, když se energie neztrácí a není přenášena na vodič tepelným vedením nebo konvekcí, tj. pokud jsou teploty drátu a plynového plamene stejné. Průsečík tedy určuje teplotu plynového plamene.

Kapka se po odpaření ochladí. S ohledem na analogii mezi jevy tepelné vodivosti a difúze (zanedbání přenosu tepla prouděním a zářením za předpokladu, že koeficient tepelné vodivosti R plynného média je nezávislý na teplotě a koncentraci par, tj. Za předpokladu l = onst), pro stacionární rozdělení teploty kolem sférického poklesu můžeme psát rovnice podobné (4.3)

Muraur neposkytl úplnou kvantitativní teorii, ale spíše spojil výsledky velký počet experimenty s kvalitativním obrazem spalovacího procesu. Povrchový rozklad paliva za vzniku směsi hořlavých plynů je považován za stupeň určující rychlost spalování a parametry jako tlak, počáteční teplota, teplota plamene, výbušné teplo a záření jsou interpretovány tak, jako by ovlivňovaly tento počáteční rozklad. . K přenosu energie z plamene na povrch paliva dochází procesem vedení tepla, jehož rychlost je úměrná tlaku, a radiačním procesem, který je nezávislý na tlaku. To dává následující zákon pro rychlost hoření