/ Luftkoefficientens varmeledningsevne

Koefficient for varmeledningsevne af luft

Joseph Black stadig empirisk i fjernt 1754Han viste over for hele verden, at jordens atmosfære (dvs. luft) består af en blanding af forskellige gasser, hvis vigtigste er ilt og nitrogen. Han introducerede også et sådant koncept som varmekonduktiviteten af ​​luften.

Alle levende organismer på jorden skal eksistereluft er nødvendig, eller snarere grundlaget for luft - ilt. Den igangværende proces med oxidation af ilt ind i kroppen fra omgivende luft producerer energi, uden hvilken der ikke er nogen fortsættelse af livet.

Oxygen anvendes i vid udstrækning i produktion ogdagliglivet - ved brænding sker udslip af brændstof og i forbrændingsmotorer - mekanisk energi. Ved væskeformning producerer det ædle gasser.

Sammensætningen af ​​atmosfærisk luft harbetydelig indvirkning på hver persons liv og sundhed. Den ideelle ("korrekte") sammensætning indeholder op til 75 procent nitrogen, 24 procent oxygen og små urenheder af forskellige gasser - methan, neon, krypton, hydrogen, kuldioxid mv.

Tilstedeværelsen af ​​industriel produktion, en stigningAntallet af biler, der udsender millioner af biologiske og kemiske mikropartikler (aldehyder, ammoniak, oxider, tungmetaller) forurenser atmosfæren signifikant, og luftens termiske ledningsevne falder, hvilket har en skadelig virkning på levende organismer. Emissioner fra driften af ​​bilmotorer (de er i luften af ​​store byer mindst 60 procent) er mest skadelige for menneskekroppen. Det andet sted med hensyn til forurening hører til termiske kraftværker, den tredje er taget af kemisk produktion.

Den vigtigste egenskab af luft er densvarmeledningsevne. Efter at have udført adskillige eksperimenter og eksperimenter var forskerne i stand til at bestemme, at varme i et gasformigt medium er fordelt på tre hovedveje: termisk stråling (elektromagnetisk bølgeenergioverførsel), konvektion (bevægelse af energi strømmer gennem gaslagernes bevægelse i rummet), termisk ledningsevne (kaotisk bevægelse af molekyler modtagelse af varme fra et gaslag med en højere temperatur til et mindre "varmt" gaslag). I processen med varmeoverførsel overfører molekyler indeholdende mere energi til molekyler med lavere energiindhold. Den karakteristiske evne til at lede varme er en fysisk parameter for luftens termiske ledningsevne. Koefficienten for termisk ledningsevne af luft bestemmes af ligningen:

λ = -d2Qt / gt / gn * dF * dt.

Termisk ledningsevne af luften numerisksvarer til den mængde varme, der passerer over en tidsperiode gennem en enhed af isotermiske overflader med den ledsagende tilstand, når gradt = 1. Dens umiddelbare dimensionsværdi betragtes som forholdet W / (m · K).

Ifølge resultaterne af eksperimenter og forsøgDer er oprettet en referencetabel, hvor det er muligt at bestemme værdierne for luftens og andre substrats varmeledningsevne. For de fleste stoffer kan varmeoverførselskoefficienten repræsenteres som en lineær funktion.

λ = λ0 * [1 + b * (t-to)],

hvor λ0 er værdien af ​​koefficienten, der virker på termisk ledningsevne ved t0 = 0 grader Celsius;

b er en konstant værdi bestemt eksperimentelt.

Det værste af alle bruger varme gasser.Gassens varmeoverførselskoefficient øges med stigende temperatur og er 0,006 ÷ 0,6 W / (m · K), hvor den øvre værdi tilhører helium og hydrogen. Deres direkte termiske ledningsevne er fem eller endda ti gange højere end for andre gasser. Luftens varmeoverførselskoefficient ved 0 grader Celsius er 0,0243 W / (m · K).

Mængden af ​​varme overført af gaslaget i varmevekslingsprocessen, hvis temperaturforskellen over en tidsperiode er konstant, bestemmes af loven fra en velkendt forsker Fourier.