![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теплопроводность твердых тел.
При переносе теплоты за счет теплопроводности в твердом теле существует три способа: 1. за счет движения электронов, что характерно для проводников; 2. за счет колебаний решетки или энергии фотонов (Для всех твердых тел); 3. за счет движения молекул, что характерно для органических твердых тел; Из теории переноса коэффициент теплопроводности можно определить по следующей формуле:
Коэффициент теплопроводности –физическая величина, равная количеству теплоты, передаваемого в единицу времени через единичную площадь сечения тела при единичном градиенте температуры, в направлении перпендикулярно единичной поверхности. Лекция №24 05.12.2014
Для металлов энергия переносится за счет движения электронов и фотонов, причем действие электронной и фотонной части теплопроводности различаются в зависимости от температурного уровня. Для электропров. при Т> 80˚ К основной вклад дают электроны, длина В данном случае λ ↑ при Т↓ и достигает максимального значения, когда Для сплавов или нечистых металлов эти соотношения не пригодны, поскольку для веществ с неупорядоченной структурой имеет место рассеяние энергии Е ~Т. Поэтому достижение эфф. максимума теплопроводности у сплавов и нечистых металлов нет.
Теплоемкость твердого тела. Обычно рассматривается изохорная Для одноатомного кристаллического твердого тела обычно используют формулу Дебая.
R-газовая const
f(
Зависимость от безразмерной температуры Дебая ( Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Рисунок 157. Зависимость безразмерной теплоёмкости от безразмерной температуры. При Т> 3Ɵ При Т˂ Дебай рассматривал свою теорию теплоемкости без учета движения электронов –только кристаллическую решетку металла. Электроны вносят свой вклад в суммарную теплоемкость в зависимости от Т:
Вклад электронной составляющей в теплоемкость обычно не превышает нескольких процентов. cv, Ʃ =cv +cv, e Коэффициент теплового расширения твердых тел. ∆ l= Α [ Зависимость коэффициента линейного расширения от Т имеет близкий вид к теплоемкости и описывается примерно теми же выражениями в области температур T< Рисунок 158. Зависимость коэффициента линейного теплового расширения от температуры. Удельное электрическое сопротивление.
С понижением температуры у металлов величина электр. сопротивления падает. Механизм переноса электрического заряда в металле тождественно переносу теплоты. Обе эти величины связаны законом Видемана-Франца: λ B=24, 45 При низких температурах вблизи темп. жидкого азота наблюдается явление сверхпроводимости. Свойство криогенных жидкостей. 1. Плотность. Будем рассматривать только насыщенную жидкость. С повышением ρ плотность равновесной жидкости падает, а плотность равновесного пара растет. Например, жидкий N2 T=125 К; ρ m=431 T=78 К; ρ m=804, 3
Чем ↑ ρ, тем ниже критическая точка. Равновесная плотность жидкости и газа связаны между собой уравнением прямой линии
Плотность смеси определяется по специальной формуле: Ρ см=
Коэффициент объемного расширения для сжиженных газов. β =
Вязкость насыщенных жидкостей.
С падением Т вязкость ↑ за исключением He, который при Т↓ 2, 2К становится сверхтекучим. ɱ н.жид-ти=A·ec/T A, c-const для рабочего тела Рисунок 159. Зависимость динамической вязкости от температуры. Вязкость жидкой смеси.
ln ɱ см=n1·ln ɱ 1+ n2·ln ɱ 2+…+ nk·ln ɱ k ni [
Теплопроводность насыщенной жидкости. С понижением Т теплопроводность ↑ для всех веществ кроме Н2 и Не. У Н2 понижается, а у Не вначале понижается, а затем увеличивается при переходе в сверхтекучее состояние, достигает максимума при Т=1, 8 К, а затем падает. Для большинства жидкостей величину теплопроводности можно определить по формуле Вебера: Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе λ =1, 28· ρ -плотность; СР- изобарная теплоемкость; М –молекулярная масса жидкости;
Теплоемкость криогенных жидкостей. Для всех веществ кроме Не с понижением температуры теплоемкость ↓ У Не вблизи Т перехода в сверхтекучее состояние наблюдается скачок теплоемкости λ перех Рисунок 160. Лямбда точка гелия. Коэффициент поверхностного натяжения криогенных жидкостей. Коэффициент увеличивается с понижением Т Ϭ [ N2: Ϭ |120K=0, 65·10-5 H2: Ϭ |23K=1, 69·10-5
O2: Ϭ |90K=13, 2·10-5
He: Ϭ |4, 2K=0, 09·10-5 Лекция №25 08.12.2014
Коэффициент преломления криогенных жидкостей.
Диэлектрическая постоянная жидкости.
Ослабление электростатического поля по отношению к вакууму.
Свойства газов. 1. Вязкость. Достаточно хорошо описывается формулой Сазерленда: η =η 0 η 0-вязкость при 1 атм и 2730К
Зависимость от давления достаточно слабая; с увеличением давления дин. вязкость увеличивается, но не более, чем на 5%в диапазоне до 60 атм. Отклонение от формулы Сазерленда, которая выведена для идеального газа тем больше, чем реальный газ отличается от идеального. Вязкость смеси определяется по формуле кинетической вязкости в зависимости от дольной моли:
ɱ =ρ ν
2. Теплопроводность для идеального газа также определяется по формуле Сазерленда:
λ =λ 0
с-аналогично; λ 0-коэффициент теплопроводности для 1 атм и 273°К
Рисунок 161. Зависимость относительной теплопроводности от относительной температуры. Теплопроводность смеси для всех газов, кроме Н2, Не λ ст=n1λ 1+ n2λ 2+…+nkλ k H2, He: λ cм=a∑ niλ i+(1-a) Рисунок 162. Зависимость коэффициента а. 3)Теплоёмкость газа Для идеального газа справедлива формула Майера: Теплоёмкость реального газа резко зависит от T и p и не описывается никакими аналитическими зависимостями. Уравнение состояния реального газа. Рисунок 163. Зависимость коэффициента сжимаемости от давления для различных веществ. Рисунок 164. Зависимость коэффициента сжимаемости от температуры для различных веществ. Уравнение Ван-дер-Ваальса a – учитывает увеличение давления вследствие взаимодействия молекул газа; b – учитывает собственный объем молекул. Рисунок 165. Уравнение Ван-дер-Ваальса в PV координатах. Чаще всего уравнение Ван-дер-Ваальса используется не в исходном виде, а через безразмерные T, p, V, которые выражаются через критические параметры: Рисунок 166. Критическая изотерма в PV. Критическая точка характеризуется тем, что первая и вторая производные параметров состояния обращаются в нуль: Также обращается в ноль вторая производная p и T по энтропии: Воспользуемся выражением первой и второй производной в критической точке для определения связи a и b и параметров критической точки Приравняем к нулю первую производную: Для определения критической температуры воспользуемся обращением в нуль: Переписываем уравнение Ван-дер-Ваальса через критические параметры и безразмерные величины: Уравнение Ван-дер-Ваальса в безразмерных параметрах справедливо для любого вещества. Найдем из уравнения Ван-дер-Ваальса уравнение кривой инверсии: Из
|