Термично явления 1

Общата теория на топлината Аксиома е наука, тя не се въведе специфично хипотеза и конкретни идеи за структурата на материята и физическата природа на топлина. Неговите заключения се основават на общи принципи, или принципи, са обобщение на опитните факти. Той смята като един вид топлина на вътрешния движение, но не се опитва да се уточни какъв вид движение.

В авиацията, специално внимание е отделено на неговите два компонента: топлинното разширение на твърди вещества и пренос на топлина явление.

Значението на процеса на обмен на топлина както в природата и в областта на техниката, се определя от свойствата на органи, като по този начин зависи главно от температурата, т.е. от тяхната термична състояние. Последното от своя страна се определя от условията за пренос на топлина, които следователно имат критично влияние върху процеса на промяна на състоянието на агрегация вещества за химическа реакция (например горивни), механични, eletroizolyatsionnye, магнитни и други свойства на органи.

Това са обстоятелствата и обяснява бързото развитие на теорията на пренос на топлина през ХХ век и изключителното внимание към него във физиката на планетарните процеси, енергетиката, инженерна химия и редица други клонове на науката и технологиите.

1. Общи понятия за теорията на топлинните явления

За разлика от механична енергия, която може да се променя само от действието на вътрешната енергия може да варира както поради работа, и при контакт с тела с различна температура, т.е. в процеса на топлообмен. В прехвърля чрез топлообмен (топлина обобщаване) енергия се нарича количеството топлина или топлина. Топлината се счита за положителна, ако системата се захранва с енергия, и отрицателна ако контактът otdaet.Pri две тела с различни температури, обмен на енергия на движение на структурните частици (молекули, атоми, свободни електрони), при което интензитетът на движение на тялото на частиците с по-ниска температура, увеличава, докато интензитетът на движение на частиците тялото при по-висока температура намалява. В резултат на това, един от контактните тела се нагрява, а другият се охлажда. предавани частици енергия на потока горещ тяло тялото студените частици, наречени топлинния поток.

По този начин, за появата на топлинния поток, т.е. процес пренос на топлина между различни области на пространството, изпълнен с реална среда, е необходимо и достатъчно, че тези области са били неравни температури. С други думи, единственото условие е наличието на възникване на топлопредаване температурна разлика между разглежданите органи. В този случай потокът на топлина насочено към по-ниски температури.

Предметът на теорията на процеси за трансфер на топлина са пренос на топлина от една страна и от друга пространство.

Заедно с случай счита топлината директно в реална среда, което е следствие на движението на структурните частиците се осъществява чрез облъчване пренос на топлина (например, обработва в пространството). Поради това е необходимо да се направи разграничение на обмена на топлина от

преки органи за контакт и топлина на излъчване, когато енергията се предава от един орган на друг с помощта на електромагнитни полета.

В реална среда, разпространение на топлина, в крайна сметка, винаги е свързан с топлинна движението на структурните частици. Обаче, директното прехвърляне на някои части на топлината от една зона в друга могат да се появят не само в резултат на последователни частици енергия обмен пълнене пространството между тези региони, но също така и в резултат на изместване, състояща се от голям брой молекули на носител обем.

Процесът на топлина размножаване поради движение само структурни частици, наречени tepoprovodnostyu. процес за пренос на топлина, причинени от движението на моларните обемите на средата, - конвекция.

По този начин, има три метода за предаване на топлина: топлопроводимост (проводимост), като се разбърква (конвекция), и излъчване (радиация). В реални процеси всички метода на обмен три топлина обикновено вървят заедно и отчасти поради маса транспорт (дифузия), т.е. Тя притежава комплекс топлина и маса.

Изчислителният топлопредаване сложно теорията за пренос на топлина се осъществява чрез методи oboschat отделен излъчване на всяка от трите основни видове пренос на топлина. Следователно, основният метод на теория за пренос на топлина е сложно разделяне на топлообмена в неговите компоненти от процес (механизъм) и трансфер на излъчване на топлина от тези компоненти чрез методи на математическата физика и научен опит.

При разглеждане на комплекс топлообмен със силно вариращо в температура пространството и времето полета могат да възникнат проблеми, които не могат да бъдат намалени до модели с quasiautonomous процеси директен топлообмен. В тези случаи, концепцията за пренос на топлина и коефициенти на топлопреминаване обикновено лишени от ясна значение. изисква настройка

задачи в достатъчно обща форма описва как механизми за пренос на топлина в отделните елементи на системата. И техните взаимодействия при интерфейсите на органи и фаза. Тези задачи се наричат ​​конюгат, а особено внимание, като правило, много индивидуални специфични гранични условия. Общата стойност на тяхната продукция винаги се основава на основния уравнението.

На практика повечето процеси разглеждани топлина теория трансфер, взаимодействието протича твърди вещества и течности в области, чиито размери са изключително голяма в сравнение със средната свободен пътя на структурните частици (атоми, молекули). Така обем от газ, равен на 10 -3 mm 3 при налягане от 9,8 х 10 4 Ра и температура от 273 К съдържа около 16 октомври молекули. Следователно, статистически понятия като температура, налягане, специфична топлина, вискозитет и др Те могат да бъдат присвоени, дори в такова малко системни елементи, които физико-математически гледна точка, могат да бъдат разглеждани в този случай, тъй като разликите в обема си.

Това означава, че повечето от проблемите на топлопреносната течност и твърда среда е система се разглежда като непрекъснат. Ние трябва да направим изключение само за взаимодействието на телата с много разреден газ, когато размера на тялото става сравнима с дължина на свободен пробег на молекулите.

2.TEPLOVOE разширяване на органи

Прости експерименти и наблюдения ни убеждават, че увеличаването на размера на увеличение на температурата на тялото леко, и за охлаждане - намален до една и съща стойност. При нагряване notonly увеличи дължината на тялото, но и други линейни размери. Промяна на линейните размери на тялото чрез нагряване се нарича топлинно разширение. Увеличението на линейни размери придружени от увеличение в органите на обем (обемно разширение органи).