Термодинамика и пренос на топлина на. Методи на пренос на топлина и пресметка. Пренос на топлина - тоа е ...

Денес ние ќе се обидеме да се најде одговор на прашањето "Топлина - тоа ..?". Во оваа статија ние сметаме дека е процес, кои постојат неговите видови во природата, и знам што е односот помеѓу пренос на топлина и термодинамиката.

дефиниција

Пренос на топлина - физички процес, суштината на кој е за пренос на топлинска енергија. Размена се одвива меѓу двете тела, или нивниот систем. Така предуслов за пренос на топлина ќе биде со загреан тела на смирена.

Карактеристики на процесот

пренос на топлина - ова е вид на феномен што може да се случи со директен контакт, и во присуство на поделба ѕидови. Во првиот случај, сите јасно, но во вториот телото да се користи како бариери материјали, животната средина. пренос на топлина ќе се случи во случаи каде што системот се состои од две или повеќе тела, не е во состојба на топлинска рамнотежа. Тоа е, еден од предметите има повисока или пониска температура отколку другите. Еве тогаш трансфери на топлинска енергија. Тоа е логично да се претпостави дека тоа ќе биде завршена кога системот доаѓа во состојба на термодинамички или топлинска рамнотежа. Процесот се случува спонтано, како што може да се каже на вториот закон на термодинамиката.

видови

Пренос на топлина - процес кој може да се подели во три методи. Тие ќе имаат основната природа, бидејќи во нив постои реална под со свои карактеристики на исто ниво со општите закони. Денес е поделена на три видови на пренос на топлина. Ова спроводливост, конвекција и зрачење. Да почнеме со првиот, можеби.

Методи на пренос на топлина. Коефициент на топлинска спроводливост.

Така е во сопственост на материјално тело да се направи трансфер на енергија. Со што се пренесува од потопла делови од истиот што е постудено. Основа на овој феномен е принципот на хаотичен движење на молекули. Оваа т.н. брауново движење. Колку е поголема температурата на телото, толку повеќе се движи во молекулата, затоа што тие имаат поголема кинетичка енергија. Процесот вклучува топлинска спроводливост електрони, молекули, атоми. Тоа се врши во органите, различни делови кои имаат нееднаков температура.

Ако супстанцијата е во можност да се спроведе топлина, можеме да зборуваме за квантитативна карактеристика. Во овој случај, што ја игра улогата на топлинска спроводливост. Оваа карактеристика покажува колку топлина поминува низ индивидуални параметри на должина и површина по единица време. Во овој случај, температурата на телото да се промени од страна на точно 1 К.

Претходно се веруваше дека размената на топлина во различни тела (вклучувајќи ги и топлина за пренос на рамка структури) се должи на фактот дека од еден дел од телото на друг т.н. калорична текови. Сепак, знаци на вистински своето постоење, никој не го најде, и кога на молекуларно-кинетичката теорија разви до одредено ниво, за сите на калории и заборави да се размислува, бидејќи хипотеза беше неодржлива.

Конвекција. вода за пренос на топлина

Со овој начин за размена на топлинска енергија сфати пренос со внатрешни навои. Дозволете ни да се замисли еден котел вода. Како што е познато, загреан воздух тече нагоре искачување. А ладна, потешки падне надолу. Па зошто сите на водата треба да биде поинаку? Таа е иста. И во текот на овој циклус, сите слоеви на вода, без разлика колку тие можат да бидат, ќе се загрее пред државата на топлинска рамнотежа. Под одредени услови, се разбира.

зрачење

Овој метод е принципот на електромагнетна радијација. Тоа се должи на енергијата. Силно одат во теоријата на топлинско зрачење не започне, само имајте во предвид дека причината е тука уредот од наелектризирани честички, атоми и молекули.

Едноставни задачи на топлинска спроводливост

Сега ајде да зборуваме за тоа како, во пракса изгледа како пресметки пренос на топлина. Ајде да ја решиме едноставен проблем во врска со количината на топлина. Да претпоставиме дека имаме маса на вода еднаква на половина килограм. почнувајќи од температурата на водата - 0 Целзиусови степени, конечниот - 100. Сметаме количество топлина потрошени контакт маса за загревање на супстанцијата.

За да го направите ова треба со формулата Q = cm (T ₂ -t _1), каде што Q - количина на топлина, c - специфичната топлина на вода, m - маса на материјал, t ₁ - почетно, t ₂ - крајна температура. вода маса е вредноста на c карактер. Специфични топлински капацитет е еднаква на 4200 J / kg * В. Сега ние се замени овие вредности во формулата. Сметаме дека количината на топлина е еднакво 210000 J или 210 kJ.

Првиот закон на термодинамиката

Термодинамичките и пренос на топлина се поврзани со одредени закони. Во основа на нив - знаење дека промените во внатрешната енергија во системот може да се постигне од страна на две методи. Потекло - механички операција бодирање. Вториот - порака на одреден износ на топлина. Врз основа на овој принцип, патем, првиот закон на термодинамиката. Еве зборовите: Ако системот е забележана одредена сума на топлина, тоа ќе бидат потрошени на работата на Комисијата за надворешни тела или за зголемување на својата внатрешна енергија. На математички израз е: DQ = DU + Da.

Плус или минус?

Апсолутно сите вредности кои се дел од математичките снимање на првиот закон на термодинамиката може да се запише како со "плус" и со знак "минус". Изборот на процесот ќе биде диктирана од условите. Да претпоставиме дека системот добива одредена сума на топлина. Во овој случај, телото во топлина неа. Како резултат на тоа, постои експанзија на гас и, следствено, работата е завршена. Како резултат на тоа, вредноста ќе биде позитивен. Ако износот на топлина одземен, гасот се лади, се работи за тоа. Вредностите ќе инверзна вредности.

Алтернативна формулација на Првиот закон на термодинамиката

Да претпоставиме дека имаме серија на моторот. Тоа течност (или систем), вршење на цикличен процес. Тоа се нарекува циклус. Како резултат на тоа, системот ќе се врати во неговата оригинална состојба. Тоа би било логично да се претпостави дека во овој случај на промена на внатрешната енергија е еднаква на нула. Излегува дека износот на топлина ќе биде еднаква на добра работа. Овие одредби се направи тоа е можно да се формулира првиот закон на термодинамиката веќе е поинаква.

Од ова можеме да разбереме дека во природата не може да биде вечен движење машина од првиот вид. Тоа е, уред кој ја врши работата во поголем износ во однос на енергијата добиена од надвор. Во овој случај, акција треба да се врши периодично.

Првиот закон на термодинамиката за izoprotsessov

Размислете, да почнат да isochoric процес. Според него обемот останува константна. Значи, промена на волуменот ќе биде нула. Како резултат на тоа, на работа, исто така, ќе биде нула. Ние отстрани оваа компонента од првиот закон на термодинамиката, а потоа се добие формулата DQ = DU. Оттука, за isochoric процес на сите топлина се стави во систем, оди на зголемување на внатрешната енергија на гас, или нивни смеси.

Сега ајде да зборуваме за изобарскиот процес. Останува константен притисок во него. Во овој случај, внатрешната енергија ќе се промени во паралелна работа на Комисијата. Тука е оригиналниот формула: DQ = DU + PDV. Ние лесно може да се пресмета врши работа. Тоа ќе биде еднаква на изразување Ур _(Т2-T1). Патем, ова е физичка смисла на универзална константа на гасот. Во присуство на еден мол гас и разликата во температурата, една компонента Келвин, универзална константа на гасот е еднаква на работа за време на изобарскиот процес.