Thermodynamics ak chalè transfè a. Metòd de transfè chalè ak kalkil. Chalè transfè - li nan ...

Jodi a nou pral eseye jwenn yon repons a kesyon "Chalè a - ki ..?". Nan atik sa a nou konsidere ke se yon pwosesis, ki espès li yo egziste nan lanati, ak konnen ki sa ki relasyon ki genyen ant transfè a chalè ak thermodynamics.

definisyon

Chalè Transfè - yon pwosesis fizik, sans nan ki se yo transfere enèji chalè. Echanj pran plas ant de kò yo, oswa sistèm yo. Se konsa avantou transfè chalè yo pral pa yon kò chofe a yon mwens chofe.

pwosesis Karakteristik

transfè chalè - sa a se ki kalite fenomèn ki ka rive nan kontak dirèk, ak nan prezans divize miray yo. Nan pwemye ka a, tout klè, men nan kò a dezyèm yo dwe itilize kòm baryè materyèl, anviwònman. transfè chalè ap fèt nan ka kote sistèm la ki fòme ak de oubyen plis kò, se pa nan yon eta de ekilib tèmik. Ki se, se youn nan objè yo gen yon tanperati pi wo oswa pi ba pase lòt la. Isit la Lè sa a, transfere pouvwa a tèmik. Li se ki lojik ou panse ke li pral dwe ranpli lè sistèm la vin antre nan yon eta de ekilib Thermodynamic oswa tèmik. Pwosesis la fèt natirèlman, menm jan nou ka di lwa a dezyèm nan thermodynamics.

kalite

Chalè transfè - yon pwosesis ki ka divize an twa metòd. Yo pral gen yon nati debaz yo, paske se nan yo gen yon sub reyèl ak karakteristik pwòp li yo sou yon par ak lwa jeneral. Jodi a se divize an twa kalite transfè chalè. Sa a kondiksyon, konveksyon ak radyasyon. Ann kòmanse ak premye a, petèt.

Metòd de transfè chalè. Tèmik konduktiviti.

Se konsa, se pwopriyete a nan yon kò materyèl fè transfè a enèji. Se konsa, li se transfere soti nan pati pyès sa yo cho nan menm bagay la ki se pi frèt. Baz la nan sa a fenomèn se prensip la nan mouvman chaotic nan molekil. Sa a sa yo rele bronyen mouvman. pi gwo tanperati a nan nan kò a, plis la l ap deplase nan molekil la, paske yo gen yon pi gwo enèji sinetik. Pwosesis la enplike nan tèmik kondiksyon elektwon, molekil, atòm. Li se te pote soti nan kò yo, diferan pati nan yo ki gen tanperati inegal.

Si sibstans la se kapab fè chalè, nou ka pale de yon karakteristik quantitative. Nan ka sa a, li jwe yon wòl nan konduktiviti nan tèmik. karakteristik Sa a endike konbyen lajan chalè pase nan paramèt endividyèl yo nan longè yo ak nan zòn pou chak inite tan. Nan ka sa a, tanperati a nan kò pral chanje pa egzakteman 1 K.

Précédemment li te kwè ke echanj la nan chalè nan kò diferan (ki gen ladan estrikti chalè transmisyon ankadreman) akòz lefèt ke soti nan yon pati nan kò a yon lòt sa yo rele koule kalorik. Sepandan, siy nan egzistans aktyèl li yo, pa gen yon sèl jwenn, ak lè gen teyori a molekilè-sinetik devlope nan yon sèten nivo, tout bagay sou kalorik a ak bliye panse, paske ipotèz la te insuportabl.

Konveksyon. Dlo a transfè chalè

By wout sa a echanj la enèji chalè konprann transfè ak fil entèn yo. Se pou nou imajine yon Kettle nan dlo. Kòm se li te ye, yon lè chofe ap koule anwo grenpe. Yon frèt, pi lou tonbe ba. Se konsa, poukisa tout dlo ki li ta dwe otreman? Li nan ekzakteman menm bagay la. Ak nan kou a nan sik sa a, tout kouch yo nan dlo, pa gen pwoblèm konbyen yo ka, yo pral chalè moute anvan eta a nan ekilib tèmik. Nan sèten kondisyon, nan kou.

radyasyon

Metòd sa a se prensip la nan radyasyon elektwomayetik. Li se akòz enèji nan entèn yo. Dakò ale nan teyori a nan radyasyon chalè pa kòmanse, tou senpleman sonje ke rezon ki fè yo isit la se aparèy la nan patikil chaje, atòm ak molekil.

travay ki senp sou konduktiviti tèmik

Koulye a, kite nan pale sou ki jan, nan pratik sanble kalkil transfè chalè. Se pou yo rezoud yon pwoblèm senp ki gen rapò ak kantite a nan chalè. Se pou nou asime ke nou gen yon mas nan dlo egal a mwatye yon kilogram. Tanperati a kòmanse dlo - 0 degre Sèlsiyis, final la - 100. Nou jwenn kantite chalè pase kontak mas pou chofaj sibstans la.

Pou fè sa nou bezwen fòmil K = cm yo (t ₂ -t _1), kote Q - kantite lajan nan chalè, c - espesifik chalè a nan dlo, M - mas la materyèl, t ₁ - premye, t ₂ - tanperati final la. tab Dlo se valè a nan karaktè c. Espesifik kapasite chalè ki egal a 4200 J / kg * C. Koulye a, nou ranplase valè sa yo nan fòmil la. Nou jwenn ke kantite lajan an nan chalè ki egal a 210000 J, oswa 210 kj.

Lwa a premye nan thermodynamics

thermodynamics yo ak transfè chalè yo lye pa lwa sèten. Nan baz yo - konesans nan ki ka chanjman ki fèt nan enèji entèn nan sistèm nan kapab reyalize pa de metòd. Orijin - mekanik operasyon ki fè nòt. Dezyèm lan - yon mesaj yon sèten kantite chalè. Baze sou prensip sa a, nan chemen an, lalwa nan premye nan thermodynamics. Isit la se Libellés a: Si sistèm an te rapòte sèten kantite chalè, li pral pase sou travay nan komisyon sou kò ekstèn oswa nan kantite enèji entèn li yo. ekspresyon nan matematik se: DQ = Du + da.

Plis oswa mwens?

Absoliman tout valè yo ki se yon pati nan anrejistreman an matematik nan lwa a ki premye nan thermodynamics ka ekri menm jan ak "plis" la epi ki gen yon "mwens" siy. pral Chwa a nan pwosesis dwe dikte nan kondisyon sa yo. Se pou nou asime ke sistèm la resevwa yon sèten kantite chalè. Nan ka sa a, kò a nan chalè li. Kontinwe, gen yon ekspansyon gaz, epi, kidonk, travay se fè. Kòm yon rezilta, valè a pral pozitif. Si kantite lajan an nan chalè pran, se gaz la refwadi, travay se fè sou li. Valè yo pral envès valè.

Yon fòmilasyon altènatif nan lwa a ki premye nan thermodynamics

Sipoze ke nou gen yon motè pakèt. Li k ap travay likid (oswa sistèm nan), fè yon pwosesis siklik. Li te rele yon sik. Kòm yon rezilta, sistèm lan pral retounen nan eta orijinal li. Li ta lojik ou panse ke nan ka sa a chanjman ki fèt nan enèji entèn ki egal a zewo. Li sanble ke kantite lajan an nan chalè yo pral egal nan travay la pafè. Dispozisyon sa yo fè li posib yo fòmile lalwa nan premye nan thermodynamics se deja diferan.

Sa a soti nan nou ka konprann ke nan lanati pa kapab yon machin mouvman tout tan tout tan nan kalite a an premye. Sa se, yon aparèy ki fè travay nan yon kantite lajan pi gwo konpare ak enèji nan te resevwa nan men deyò. Nan ka sa a, aksyon yo ta dwe fè tanzantan.

Lwa a premye nan thermodynamics pou izoprotsessov

Konsidere, yo kòmanse pwosesis isochoric. Anba l 'volim a rete konstan. Se konsa, chanjman nan volim yo pral zewo. Kontinwe, travay la ap tou ap zewo. Nou retire eleman sa a soti nan lalwa Moyiz la premye nan thermodynamics, ak Lè sa jwenn fòmil la DQ = DU. Pakonsekan, pou pwosesis isochoric tout chalè a mete nan yon sistèm, ale sou ogmante enèji nan entèn nan gaz la, oswa melanj ladan l '.

Koulye a, kite nan pale sou yon pwosesis izobar. Rete presyon konstan ladan l '. Nan ka sa a, enèji a entèn pral chanje nan paralèl travay komisyon. Isit la se fòmil orijinal la: DQ = Du + PDV. Nou ka byen fasil kalkile fè travay. Li pral egal a ekspresyon lavil Our nan (T ₂ -T _1). By wout la, sa a se siyifikasyon fizik la nan konstan nan gaz inivèsèl. Nan prezans nan yon sèl mòl nan gaz ak diferans ki genyen tanperati a, yon sèl eleman Kelvins, konstan nan gaz inivèsèl ki egal a travay la fin fèt pandan yon pwosesis izobar.