pole temperatury - omówienie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 154
Wyświetleń: 1680
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
pole temperatury - omówienie - strona 1 pole temperatury - omówienie - strona 2 pole temperatury - omówienie - strona 3

Fragment notatki:

Ciepło - przyrost energii wywołany działaniem termicznym, różnicą temperatur.
A
Rysunek 1
Pewien system Przepływ ciepła - strumień ciepła Q przechodzący przez jakąś powierzchnię o polu A.
Gęstość strumienia q :
Gęstość strumienia jest wektorem bo pole ma jakieś kierunki;
W zagadnieniach traktujemy jako skalar.
POLE TEMPERATURY
z V
T( P,τ )
y
x
Pole temperatury to funkcja, która mówi, że:
Jeśli każdemu punktowi tego ciała jest przypisana temperatura, która może zmieniać się z czasem i położeniem.
Jeśli : - to pole jest stacjonarne, ustalone;
- to pole jest nieustalone, zmienne w czasie;
Jeśli pole temperaturowe zależy tylko od jednej zmiennej to jest to pole jednowymiarowe, liniowe.
W ciele można wyznaczyć powierzchnie o jednakowych temperaturach - powierzchnie izotermiczne, pole jest dwuwymiarowe, powierzchnie są jednowymiarowe.
z
P
grad T
T2 T1 T y
x
Powierzchnie izotermiczne są rozłączne, nie mogą się przecinać, bo wtedy temperatura w punkcie przecięcia byłaby nieokreślona.
Temperatura jest skalarem. Polu skalarnemu można przypisać pole gradientu temperatury:
- wektor normalny prostopadły do powierzchni;
Gradient temperatury pokazuje jak zmienia się w przestrzeni dana wielkość (przyrost temperatury na jednostkę długości).
Dodatnia wartość gradientu temperatury oznacza wzrost temperatury.
Ujemna wartość gradientu oznacza spadek temperatury.


(…)

…. Radiacja może występować samodzielnie.
Podstawowe prawa przenoszenia ciepła:
Prawo Fouriera - gęstość strumienia ciepła q jest proporcjonalna do gradientu temperatury:
λ - współczynnik proporcjonalności, współczynnik przewodzenia ciepła,[W/m⋅K]
Jest to stała materiałowa, zależy od stanu materiału, zwykle od temperatury;
Przyjmujemy stałość λ;
Największa wartość λ mają metale, im lepszy przewodnik…
… temperatury na jednostkę długości).
Dodatnia wartość gradientu temperatury oznacza wzrost temperatury.
Ujemna wartość gradientu oznacza spadek temperatury.
Dla pola nieustalonego gradient temperatury jest zmienny w czasie.
Podział wymiany ciepła:
Przewodzenie ciepła - mamy do czynienia wtedy, gdy w kierunku strumienia ciepła q nie ma makroskopowego ruchu substancji np. przewodzenie ciepła w ciałach stałych…
… do różnicy temperatur;
γ
t dla γ > t q = α( γ - t )
q dla t > γ q = α( t - γ )
γ - temperatura ciała stałego
t - temperatura płynu
α - współczynnik przenikania (wnikania) ciepła; nie jest to stała materiałowa; zależy od własności płynu, lepkości, czy jest jedno- czy dwu- czy wielofazowy, od kształtu ściany;
Największa wartość α - przepływ ze zmienną fazą (wrzenie, skraplanie)
Najmniejsza wartość α - konwekcja naturalna, gdy czynnikiem jest gaz, α = 5,6 W/m2K
Prawo Stefana - Boltzmanna - o wielkości strumienia energii przenoszonego w wyniku promieniowania temperaturowego:
gdzie: σ - stała promieniowania ciała doskonale czarnego równa 5,67⋅10-8 W/m2K4 ε = 0 - 1 - mówi o własnościach ciała wysyłającego promieniowanie; emisyjność
0 - ciało białe; 1 - ciało czarne;
PRZEWODZENIE
Jednowymiarowe, ustalone…
… tym wartość λ rośnie. Największą wartość mają srebro, złoto, miedź. Metale w stanie ciekłym mają mniejsze λ niż w stanie stałym. Jeżeli - izolatory, mają strukturę porowatą, duży udział gazu, np. dla styropianu rzędu setnych części . Im większa gęstość tym większa jest przewodność, gorszy jest izolator.
Prawo Newtona - mówi co dzieje się na brzegu ciała stałego i płynu; Strumień ciepła q jest proporcjonalny…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz