/ / Hava ısıl iletkenlik katsayısı

Termal iletkenlik katsayısı

Джозеф Блек еще в далеком 1754 году опытным путем Tüm dünyaya, dünya atmosferinin (başka bir deyişle hava), temel olarak oksijen ve azot olan çeşitli gazların bir karışımından oluştuğunu kanıtladı. Ayrıca havanın ısıl iletkenliği kavramını da tanıtmıştır.

Varolmak için dünyadaki tüm canlı organizmalarhavaya ihtiyaç vardır veya daha doğrusu havanın temeli oksijendir. Çevreleyen havadan vücuda giren oksijenin devam eden oksidasyon süreci enerji üretir ve bu olmadan yaşamın devamı olmaz.

Oksijen, üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır vegünlük yaşam - yanma sırasında yakıt açığa çıkar ve içten yanmalı motorlarda - mekanik enerji. Sıvılaştırılarak asal gazlar üretilir.

Atmosferik havanın bileşimi,her insanın hayatı ve sağlığı üzerinde önemli bir etki. İdeal ("doğru") bileşim yüzde 75'e kadar nitrojen, yüzde 24 oksijen ve çeşitli gazların küçük safsızlıklarını - metan, neon, kripton, hidrojen, karbondioksit vb.

Endüstriyel üretimin mevcudiyeti, artışAtmosfere milyonlarca biyolojik ve kimyasal mikropartikül (aldehitler, amonyak, oksitler, ağır metaller) yayan araba sayısı atmosferi önemli ölçüde kirletmekte ve havanın ısıl iletkenlik katsayısı azalmakta, bu da canlı organizmalar üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Otomobil motorlarının çalışmasından kaynaklanan emisyonlar (bunların en az yüzde 60'ı büyük şehirlerin havasındadır) insan vücuduna en zararlı olanlardır. Kirlilik açısından ikinci sırada termik santraller, üçüncü sırada ise kimyasal üretim yer almaktadır.

Havanın temel özelliğitermal iletkenlik. Sayısız deney ve deney yaptıktan sonra, bilim adamları bir gaz ortamındaki ısının üç ana yoldan yayıldığını belirlediler: termal radyasyon (elektromanyetik dalga enerji transferi), konveksiyon (enerjinin uzaydaki gaz katmanlarının hareketi yoluyla akışı), termal iletkenlik (moleküllerin kaotik hareketi, katkıda bulunan daha yüksek bir sıcaklığa sahip bir gaz tabakasından daha az "sıcak" bir gaz tabakasına ısı alımı). Isı transferi sürecinde daha fazla enerji içeren moleküller onu daha az enerjili moleküllere aktarır. Isı iletme karakteristik yeteneği, havanın ısıl iletkenlik katsayısının fiziksel bir parametresidir. Havanın ısıl iletkenlik katsayısı aşağıdaki denklemle belirlenir:

λ = -d2Qt / gt / gn * dF * dt.

Sayısal olarak hava ısı iletkenlik katsayısıgradt = 1 olduğunda, eşlik eden koşul altında bir süre boyunca bir izotermal yüzeylerden geçen ısı miktarına eşittir. Anlık boyutsal değeri, W / (m · K) oranı olarak kabul edilir.

Deneylerin ve deneylerin sonuçlarına görehavanın ve diğer maddelerin ısıl iletkenlik katsayısının değerlerinin belirlenmesinin mümkün olduğu bir referans tablosu oluşturulmuştur. Çoğu madde için, ısı transfer katsayısı doğrusal bir fonksiyon olarak gösterilebilir

λ = λ0 * [1 + b * (t-to)],

burada λ0, t0 = 0 derece Celsius'ta termal iletkenliğe etki eden katsayının değeridir;

b, deneysel olarak belirlenen sabit bir değerdir.

Gazlar ısıyı en kötü şekilde iletir.Gazların ısı transfer katsayısı artan sıcaklıkla artar ve 0,006 ÷ 0,6 W / (m · K) 'dir, burada üst değer helyum ve hidrojene aittir. Direkt ısıl iletkenlik katsayıları, diğer gazlarınkinden beş, hatta on kat daha yüksektir. Sıfır derece Celsius'ta havanın ısı transfer katsayısı 0,0243 W / (m · K) 'dir.

Bir süre boyunca sıcaklık farkı değişmezse, ısı değişimi sürecinde gaz katmanları tarafından aktarılan ısı miktarı, tanınmış bilim adamı Fourier yasası tarafından belirlenir.