Лабораторный практикум по курсу общей теплотехники, страница 29

5. График кривых насыщения.

6. Контрольные вопросы

1. Для чего используется в промышленности водяной пар?

2. Почему по своим свойствам водяной пар отличается от идеального газа?

3. Процесс кипения или испарения называют парообразованием?

4. Какой пар называют насыщенным?

5. Какие основные свойства насыщенного пара?

6. Какие составляющие процесса получения перегретого пара представлены на

 p-v диаграмме?

7. Чем отличается насыщенный пар от сухого насыщенного пара?

8. Каким состояниям на p-v диаграмме соответствуют нижняя и верхняя пограничные кривые, критическая точка?

9. На что расходуется скрытая теплота парообразования, почему её называют «скрытой»?

10. Как изменяется скрытая теплота парообразования с увеличением давления?

Лабораторная работа   №5

Определение коэффициента теплопроводности

теплоизоляционных материалов

Цель работы: углубить знания по разделу «Теплопроводность»;
ознакомиться с методикой экспериментального определения коэффициента теплопроводности; определить коэффициент теплопроводности ряда теплоизоляционных материалов методом стационарного теплового потока.

1. Теория рассматриваемого вопроса

Процесс передачи тепла внутри неподвижных сред путем непосредственного соприкосновения частиц тела, имеющих различные температуры, называется теплопроводностью или кондуктивным теплообменом. Теплопроводность обусловлена движением микрочастиц вещества в отсутствие наблюдаемого движения.

Теплопроводность любого твёрдого вещества состоит из электронной проводимости, обусловленной движением свободных электронов и, так называемой, ионной проводимости, связанной с тепловыми колебаниями кристаллической решётки. Эффективность указанных проводимостей в разных телах различна.

В металлах перенос энергии осуществляется преимущественно диффузией свободных электронов, в жидкостях – путем  упругих  волн, а в газах – диффузией молекул.

В общем случае процесс передачи тепла теплопроводностью в твёрдом теле связан с изменением его температуры, как в пространстве, так и во времени:

t = f ( x,  y,  z,  ),                                      (5.1)

где  x,  y,  z  –  координаты пространственной точки;

                  t  –  температура в точке;

                  –  время.

          Функция (5.1) определяет нестационарное температурное поле в рассматриваемом пространстве.

Стационарной теплопроводностью называют процесс передачи тепла, при котором температура во всех точках не изменяется со временем, а является функцией только   координат:

t = f ( x, y, z )                                          (5.2)

          На основе наблюдений стационарной теплопроводности в твердых
телах Ж. Фурье в 1822 г. установил, что количество тепла, переданное теплопроводностью от одного тела к другому, пропорционально градиенту температуры и площади сечения, перпендикулярного направлению распространения теплоты (закон Фурье):

                                   Вт                                     (5.3)

Здесь  λ  –  коэффициент  теплопроводности   ( пропорциональности ),   

                   характеризующий способность тела проводить теплоту, Вт/(м град);

F   –  поверхность нагрева,   м;