Koeficient toplotne prevodnosti zraka

Joseph Black, že leta 1754, je po izkušnjah pokazal svetu, da zemeljsko vzdušje (z drugimi besedami, zrak) je sestavljena iz mešanice različnih plinov, med katerimi so glavni kisik in dušik. Uvedel je tudi tak koncept kot koeficient toplotne prevodnosti zraka.

Vsi živih organizmov na zemlji, za obstoj, potreben je zrak, ali pa je osnova zraka kisik. Nastajajoči proces oksidacije kisika, ki vstopa v telo iz okoliškega zraka, proizvaja energijo, brez katere ni nadaljnjega življenja.

Kisik se pogosto uporablja v proizvodnji in v vsakdanjem življenju - med zgorevanjem se sprosti gorivo in pri motorjih z notranjim zgorevanjem - mehanična energija. Z njeno utekočinjenostjo nastajajo plemeniti plini.

Sestava atmosferskih zrak pomembno vpliva na življenje in zdravje vsake osebe. Idealna ("pravilna") sestava vsebuje do 75 odstotkov dušika, 24 odstotkov kisika in majhnih dodatkov različnih plinov - metana, neona, kriptona, vodika, ogljikovega dioksida itd.

Razpoložljivost industrijske proizvodnje se povečuje število vozil, ki oddajajo v milijonih atmosfero bioloških in kemičnih mikrodelcev (aldehidi, amoniaka, okside, težke kovine), močno onesnažujejo ozračje, v katerem se toplotna prevodnost zraka zmanjšana, kar negativno vpliva na žive organizme. Emisije iz delovanja avtomobilskih motorjev (v zraku velikih mest najmanj 60 odstotkov) so najbolj škodljive za človeško telo. Drugo mesto glede onesnaženja sodi v termoelektrarne, tretja pa kemična proizvodnja.

Glavni lastnost zraka je njegova toplotna prevodnost. Po številnih testov in poskusov, so znanstveniki lahko ugotovili, da se toplota v plinastem mediju razdeljeni v tri glavne načine: toplotno sevanje (elektromagnetno prenosa energije valov), konvekcija (premika energija teče skozi prometnih plasti plina v prostoru), toplotna prevodnost (naključnega gibanja molekul spodbujanje sprejem toplote iz plasti plina z višjo temperaturo na manj "toplo" plast plinov). V procesu prenosa toplote molekule, ki vsebujejo več energije, prenesejo v molekule z nižjo energijsko vsebnostjo. Značilna sposobnost vodenja toplote je fizični parameter koeficienta toplotne prevodnosti zraka. Koeficient toplotne prevodnosti zraka določimo z enačbo:

lambda- = -d2Qt / gt / gn * dF * dt.

Koeficient toplotne prevodnosti zraka je numerično enak količini toplote, ki poteka skozi enoto časa skozi enoto izotermičnih površin s sočasnim pogojem, da gradt = 1. Njegova neposredna velikost velja za razmerje W / (mmdot-K).

Na podlagi rezultatov poskusov in eksperimentov je bila oblikovana referenčna tabela, iz katere je mogoče določiti vrednosti toplotne prevodnosti zraka in drugih snovi. Za večino snovi je lahko koeficient prenosa toplote prikazan kot linearna funkcija

lambda- = lambda-0 * [1 + b * (t-to)],

kjer lambda-0 je vrednost koeficienta, ki deluje na toplotno prevodnost pri t0 = 0 stopinj Celzija;

b je eksperimentalno določena konstantna vrednost.

Toplota je najslabši plin. Koeficient prenosa toplote plinov se poveča s povečano temperaturo in znaša 0,006 ÷ 0,6 W / (mdiddot-K), pri čemer zgornja vrednost pripada heliju in vodiku. Njihovi neposredni koeficienti toplotne prevodnosti so pet ali celo desetkrat višji od drugih plinov. Koeficient prenosa toplote zraka z ničelno stopnjo Celzija je 0,0243 W / (mmdot-K).

Količina toplote, ki jo nosijo plasti plina v procesu izmenjave toplote, če je temperaturna razlika v časovnem obdobju nespremenjena, se določi v skladu z zakonom vseh znanih znanstvenikov Fourierja.