Основные понятия и определения, механизмы переноса тепла

передачи теплоты

высокой температурой к среде с более низкой температурой;
Тепловые - процессы

скорость которых определяется скоростью переноса энергии в форме теплоты;
Движущая сила – разность температур ∆t;
Количество переданной теплоты Q, Дж, кДж;

передаваемой через единицу поверхности в единицу времени:
q=Q/F, Вт/м2;
Процесс

передачи теплоты – установившийся и неустановившийся:
Q=f (∆t, F,τ…)

и направленный в сторону возрастания температуры. Численно градиент температуры равен

производной от температуры по нормали к поверхности:

ионами, электронами) за счет их «теплового» движения. Носители энергии –

микрочастицы, совершающие колебательное движение, процесс протекает на молекулярном уровне;
Конвекция – перемещение в пространстве неравномерно нагретых объемов среды, перенос тепла связан с переносом массы;
Тепловое излучение – перенос тепла от одного тела к другому электромагнитными волнами.

вследствие теплопроводности при некоторой разности температур в отдельных частях тела,

прямо пропорционально градиенту температуры, времени проведения процесса и площади сечения, перпендикулярного направлению теплового потока.

где dQ – количество тепла, Дж;
 - коэффициент пропорциональности,
коэффициент теплопроводности, ;
grad t – градиент температуры, К/м;
dτ – время, с;
dF – поверхность теплообмена, перпендикулярная тепловому потоку, м2.

проводить тепло.
Количественно коэффициент теплопроводности равен количеству тепла, проходящего в

единицу времени  через единицу изотермической поверхности F в стационарном температурном поле, при единичном градиенте температур,:

температуры и давления.
Для газов возрастает с повышением температуры и

мало зависит от давления;
для жидкости – уменьшается с увеличением температуры;
для твердых тел – увеличивается с повышением температуры.

что тело однородно и изотропно (одинаковость физических свойств). Физические параметры

,λ, с – постоянны.
Согласно закону сохранения энергии вся теплота внесенная из вне в элементарный объем путем теплопроводности за время dτ идет на изменение внутренней энергии вещества в этом объеме:

– изменение температуры во времени для любой точки тела пропорционально

величине а.

стенки:

Уравнение теплопроводности для плоской стенки

однослойной стенки :




Уравнение теплопроводности многослойной цилиндрической стенки:

обладают способностью излучать энергию, поглощать энергию и превращать ее в

тепловую.
Тепловое излучение имеет одинаковую природу со световым.

тела в единицу времени во всем интервале длин волн:

E=Qл/(F τ)
Лучеиспускательная способность абсолютно черного тела пропорциональна абсолютной температуре его поверхности в 4-ой степени (закон Стефана Больцмана):


Где K0- константа лучеиспускания абсолютно черного тела,
с0- коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела

абсолютной температуры излучающего тела, его излучающей способности и степени черноты

серого тела:

всех тел одинаково и равно лучеиспускательной способности абсолютно черного тела

при той же температуре:
E0=Ec/А

длин волн лежит максимум излучения.
Лучистый теплообмен становится заметным по сравнению

с конвективным при температуре больше 400 С

в степени 3-3,5;
Газы излучают объемом;
Газы излучают в определенной части спектра;
Лучеиспускательная

способность смеси газов ниже, чем отдельного газа.