Условие теплового равновесия среды

Условие теплового равновесия среды получается из уравнения притока тепла, которое при п = 0 и при учете только теплопроводности (см. (7.17) гл. V т. 1) имеет вид [c.11]

Вторая ошибка радиометра возникает вследствие превышения температуры диафрагмы над температурой стенок эллиптического зеркала. Как нетрудно видеть из схемы прибора (рис. 16-10), диафрагма радиометра воспринимает тепло от окружающей топочной среды за счет излучения и конвекции и отдает его посредством теплопроводности охлаждающей -воде. Температура в -каждом кольцевом сечении диафрагмы устанавливается из условий теплового равновесия и будет иметь более высокие значения, чем температура стенок эллиптического зеркала, которое не участвует в теплообмене [c.445]

Для соблюдения условий механического равновесия, очевидно, давление рабочего тела р должно быть всегда равно внешнему давлению, а для соблюдения условий теплового равновесия температура этого тела t должна быть всегда равна температуре внешней среды, окружающей его, или температуре источников теплоты, в соприкосновение с которыми тело приходит. [c.61]

В условиях теплового равновесия большинство частиц находится на нижнем энергетическом уровне, а случайно возбуждаемые освобождаются от избытка энергии спонтанным излучением. Для работы лазера или мазера необходимо создать обратную (инверсную) заселенность энергетических уровней, т. е. добиться избыточной заселенности верхнего уровня. Электромагнитная волна с частотой / = А Х /к, проходящая через среду с обратной заселенностью уровней, стимулирует переход частиц в основное состояние, и ее энергия увеличивается за счет добавления квантов стимулированного излучения. На этом и основана работа квантовых генераторов и усилителей. [c.247]

От точки 1 на внутренней поверхности печной камеры до точки 2 на ее внешней поверхности через поперечное сечение стержня проходит тепловой поток Q, обусловленный теплопроводностью стержня и разностью температур (известной) и (неизвестной). В условиях теплового равновесия этот тепловой поток отводится в окружающую среду за счет теплоотдачи с боковой и торцевой поверхности стержня. В упрощенном расчете для определения потока теплоотдачи стержня в окружающую среду можно, задавшись предварительно температурой стержня в точке 2 и приняв некоторый усредненный коэффициент теплоотдачи а с поверхности в окружающую среду для средней температуры поверхности стержня Гер, определить поток теплоотдачи [c.232]

Силу тока в П. на основании расчета выбирают так, чтобы повышение t° П. прекратилось ранее, чем оно превзойдет допустимое значение. Из условия теплового равновесия (условие равновесия выделяемое в П. током тепло равно отдаваемому П. в окружающую среду), принимая теплоотдачу в окружающее пространство пропорциональной поверхности П., времени и разности П. и окружающей среды, определяют превышение Г П. над t° окружающей среды [c.415]

Условия теплового равновесия требуют, как известно, наряду г постоянством температуры также и постоянства вдоль среды [c.219]

Я — коэфф. теплопроводности, г — линейный размер тела, Го — темп-ра среды). Условию теплового равновесия соответствует равенство Q+ = Q , т. е. выделяющаяся в ходе реакции теплота должна полностью отводиться через поверхность ВВ. [c.74]

Расчет химических равновесий в гомогенной среде. Гомогенной называется система, в которой отсутствуют границы раздела, делящие ее на отдельные части, и частицы всех веществ, составляющих эту систему, находятся в одинаковых условиях теплового движения. Такие системы представляют собой, например, газовые смеси или растворы. [c.269]

Несмотря на то, что при обработке резанием инструмент поглощает сравнительно небольшую долю тепла, он во многих случаях все же подвержен интенсивному нагреву. На рабочей поверхности резцов из быстрорежущей стали температура повышается до 850° С, температура стержня резца заметно ниже. Даже при установившемся тепловом режиме температурное поле резца не является постоянным, а меняется в процессе износа резца. Характер расположения изотерм температурного поля зависит от условий теплоотвода в суппорт и окружающую среду. В начале резания наблюдается быстрый подъем температуры резца. Затем ее рост замедляется и через непродолжительное время наступает тепловое равновесие. [c.319]

Вероятность этих двух процессов очень большая, поскольку АЕ и АЕ много меньше кТ. Следовательно, населенности трех уровней 10 0, 02°0 и 01 О достигают теплового равновесия за очень короткое время. Это равносильно утверждению, что населенности этих уровней можно описать колебательной температурой Т2. В общем случае температура Гг отличается от Г]. Поэтому нам остается найти скорость релаксации с уровня 01 О на основное состояние 00 0. Если бы она была небольшой, то это вызвало бы накопление молекул на уровне 01 О во время генерации лазера, а затем накопление населенности на уровнях 10 0 и 02 0, поскольку уровень 01 О находится с последними в тепловом равновесии. Таким образом, произошло бы замедление процесса релаксации всех трех уровней, т. е. в общем процессе релаксации переход 01 0 00 0 представлял бы собой узкое место . В связи с этим важно изучить вопрос о времени жизни уровня 01 0. Заметим, что, поскольку переход 01 0 00 0 обладает наименьшей энергией среди всех молекул, присутствующих в разряде, релаксация с уровня 01 О может происходить только путем передачи этой энергии в энергию поступательного движения сталкивающихся частиц (VT-релаксация). Из теории столкновений нам известно, что энергия с большей вероятностью передается более легким атомам, т. е. в нашем случае гелию. Это означает, что время жизни уровня снова определяется выражением типа (6.7), причем коэффициент а, для Не много больше, чем для остальных частиц. При тех же парциальных давлениях, что и в рассмотренном выше примере, время жизни составляет около 20 МКС. Из только что проведенного обсуждения следует, что это же значение времени жизни имеет и нижний лазерный уровень. За счет того, что время жизни верхнего лазерного состояния намного больше, населенность будет накапливаться на верхнем лазерном уровне и условие непрерывной генерации также выполняется. Заметим, что наличие гелия приводит и к другому важному эффекту за счет своей высокой теплопроводности гелий способствует поддержанию низкой температуры СО2 [c.364]

Безразмерная плотность теплового потока Q не зависит от т, поскольку в условиях радиационного равновесия плотность потока результирующего излучения q в среде постоянна. Выражения (8.161) имеют тот же вид, что и (8.134) для серой среды. [c.318]

Первый частный случай соответствовал переходу системы из заданного устойчивого состояния в мертвое состояние, характеризуемое наличием механического и теплового равновесия с внешней средой. На этом примере было введено понятие об эксергии. Лучше ощутить это новое понятие поможет приложение Е, помещенное в конце настоящей главы. В этом приложении подробно рассмотрена эксергия совершенного газа в условиях стационарного потока. [c.231]

Если нейтроны с высокими скоростями ввести в среду с малым сечением поглощения нейтронов, то они начнут терять свою энергию в результате столкновений с ядрами. При соответствующих условиях процесс замедления продолжается до тех пор, пока нейтроны не приобретут скорости, отвечающие их тепловому равновесию с ядрами среды. [c.924]

Основным отличительным признаком и ограничением традиционных методов термометрии является необходимость теплообмена между исследуемым объектом и термочувствительным элементом датчика. Для измерения температуры поверхности с помощью контактного термометра (термопара, терморезистор) необходимо тепловое равновесие объекта и датчика. Наличие теплового равновесия часто является неподтвержденной гипотезой при проведении измерений. Для достижения равновесия тепловое сопротивление между объектом и датчиком должно быть намного меньше, чем тепловое сопротивление между датчиком и окружающей средой. Для выполнения этого условия необходимо обеспечить надежный тепловой контакт между датчиком и объектом, а также тепловую изоляцию датчика от окружающей среды. Контакт сферического спая термопары с поверхностью сосредоточен на столь малой площади, что тепловое сопротивление контакта может быть сравнимо с сопротивлением утечки тепла от спая. При этом измерения проводятся фактически не в режиме теплового равновесия, а в режиме теплового потока, и измеряемая температура относится только к датчику, но не к объекту исследования. Причины, приводящие к погрешностям, достаточно изучены [1.15, 1.16], известны также и методы их устранения (например, напыление пленочной термопары на поверхность [1.17] или приклеивание сп 1я термопары к поверхности [1.18]). Эти усовершенствования очень трудоемки и резко снижают производительность измерений, поэтому применяются они редко. [c.11]

Ясно, однако, что состояние теплового равновесия представляет собой весьма специальный случай, ибо на практике нам обычно приходится иметь дело с неравновесной газовой средой, которой может быть, например, газ, окружающий летящее в атмосфере тело или движущийся в трубе. Условия в такой среде существенно отличаются от условий, соответствующих содержащемуся в сосуде газу, в котором поддерживаются равномерные температура и давление. Можно ли подходить к этим более общим задачам неравновесных газов, опираясь на те же предпосылки, что и в разд. 6 гл. I [c.51]

Грубо говоря, V есть скорость нейтронов, находящихся в тепловом равновесии со средой. Этого грубого приближения вполне достаточно для выяснения зависимости критических размеров от температуры. Значение V растет, как корень квадратный из температуры, а при условии постоянства эффективного сечения рассеивателя и закона 1/ для сечения поглотителей—критические размеры растут, как корень квадратный из-и. Таким образом, критический объем пропорционален [c.129]

Если вещество среды обладает только тепловым, или температурным, излучением, т. е. излучением, отвечающим тепловому состоянию среды (это излучение отвечает также излучению абсолютно черного тела), то в условиях общего термодинамического равновесия среды никакого изменения интенсивности радиации быть не может и, следовательно [c.33]

Химическая температура среды определяется расчетом, исходя из условия термодинамического равновесия, отвечающего известной температуре теплового состояния среды (Г1 и Гг). [c.66]

При сравнительно небольшой напряженности поля Е , которой соответствует кривая выделяющегося в диэлектрике тепла Qз, температура внутри диэлектрика повысится до значения при котором наступит тепловое равновесие количество тепла, выделяющегося внутри диэлектрика, будет равно количеству тепла, отдаваемого в окружающую среду. При напряженности Е в данных условиях диэлектрик будет работать без опасности электротеплового про- [c.71]

Однако, в отличие от теплового контакта при механическом или диффузионном контакте системы и внешней среды для выравнивания соответствующих интенсивных свойств на граничной поверхности системы необходимо, чтобы изменялись ее внешние свойства (объем, массы компонентов и др.). Зависимость же состояния от внешних свойств, т. е. от индивидуальности выбранной системы и внешних воздействий на нее, следует уже из определения этих свойств и является очевидной ез дополнительных постулатов. Поэтому в термодинамике постулируется существование только термического равновесия и температуры, другие же термодинамические силы (давление, химические потенциалы компонентов и другие интенсивные переменные, выравнивание которых на граничной поверхности системы является необходимым условием соответствующего контактного равновесия) получаются как следствия применения к равновесным системам второго закона термодинамики (см. гл. 5). [c.23]

Если бы среда внутри оболочки была диатермичной, то в условиях теплового равновесия любой выделенный на оболочке элемент поверхности излучал бы на остальную поверхность ровно столько энергии, сколько он сам поглощает из излучения остальной части оболочки. Совершенно очевидно, что замена диатермичной среды поглощающей средой, имеющей температуру, равную температуре оболочки, не может нарушить установившегося теплового равновесия между рассматриваемыми частями поверхности оболочки. Выделенный элемент поверхности оболочки при наличии внутри оболочки поглощающей среды будет получать такое же количество энергии, какое он получал, когда оболочка была заполнена диатермичной средой. [c.161]

Для подшипника, с.мазьшаемого разбрызгиванием масла или с помощью свободно висящего кольца, условие теплового равновесия упрощается, так как тепловой поток отводится из рабочей зоны масло.м, протекающим в зазоре между шипом и вкладышем, и этот же тепловой поток передается от корпуса окружающей среде / р = Р, =Рг для определения этих величин были приведены формулы (13.22), (13.23) и (13.24). Расчет подшипника рекомендуется проводить для двух случаев - при максимальном и минимальном зазорах. Для упрощения допускается выполнять расчет по среднему зазору. [c.393]

Решение. Условие термодинамического равновесия, определяющее чис ла частиц в такой среде состоит в равенстве пулю всех химических потенциалов. Тогда е — Та + р = 0, т. е. w — Та, а согласно термодинамическому выражению дифференциала тепловой функции (при заданном — единичном — объеме и нулевых химических потенциалах) dw = Tda dp комбинируя обе формулы, получим dp — adT ). Уравнение (134,5) (в котором еще не использовалось уравнение ненрерывности) приводит к уравнению адиабатично-сти в форме (134,8). Уравнение же (134,9) принимает вид [c.699]

К. т. может осложняться протеканием в среде пли на поверхности раздела разных физ.-хпм. превращений (кипение, плавление, конденсация, диссоциация, ионизация и т. п.). В этих случаях для теоретич. описания К. т. используются дополнит, ур-ния, отражав щие кинетику отд. физ.-хим. процессов или условия термодинамич. равновесия, напр, законы действуюищх масс для разл. хим. реакций. Если при этом отд. физ.-хим. превращения протекают на поверхности раздела и имеет место суммарный расход массы через эту поверхность, то вместо ур-ния (1) для оппсания плотности теплового потока к поверхности раздела используется более общее ур-ние [c.434]

Парамагнитный вклад обусловлен различием интенсивностей зеемановских компонент переходов, возникающим вследствие разной населённости магн. подуровней исходного состояния, имеющих (в условиях термодинамич. равновесия) больцмановское распределение населённости. На пропорциональности этого вклада намагниченности среды см. Парамагнетизм) базируется исполь.эование М. для магн. измерении. Характер зависимости парамагнитного вклада от темп-ры и от магн. поля определяется соотношением между величиной магн. расщепления уровней осн. состояния /S.8 (II) и тепловой энергией kT. В области малых магн. полей и или) высоких гемп-р kT>S.S) парамагнитный вклад линейно зависит от магн. иоля и обратно пропорционален темц-ре (см. Кюри, закон). В области ни.яких темп-р и сильных магн. полей S kT) парамагнитный вклад, подобно намагниченности, испытывает магы. насыщение. В простейшем случае двукратного вырождения осн. электронного состояния атома эта зависимость описывается ф-цией вида th l SI2kT). [c.702]

Этот способ рассчитан на высокую интенсивность теплоо б-мена в рабочем пространстве мартеновской печи. К концу плавки жидкая сталь разогревается до температуры, весьма близкой к средней температуре печи, и берет от шлака сравнительно немного тепла. При существующих в печи температурных условиях теплообмен между металл01м, шлаком и внутренней поверхностью футеровки печи происходит во много раз быстрее, чем между этими элементами и окружающей средой через массивную футеровку печи. Опыт показывает, что если при нормально разогретой печи выключить подачу горючего и воздуха, то в ней быстро устанавливается тепловое равновесие. В течение 15—20 сек. шлак достигает температуры металла (в котором сосредоточена основная масса тепла печи). В тоже время температуры свода и шлака выравниваются путем теплообмена излучением (в дальнейшем равновесие нарушается вследствие неравномергой теплоотдачи в окружающую среду). Таким образом, после выключения пламени в течение некоторого периода времени рабочее пространство печи ивлучает, как черное тело [82]. [c.403]

В начале 1980-х годов Дью и Уинтни из военно-морской исследовательской лаборатории наблюдали охлаждение углекислого газа СО2 на один градус в области луча накачки диаметром 1 см, проходившего сквозь цилиндр с газом, температура стенок которого поддерживалась равной 600 К [5]. Колебательный переход (100) (001) накачивался при помощи СО2 лазера мощности 300 Вт на длине волны 10,6 мкм. Охлаждение достигалось благодаря антистоксовой эмиссии на длине волны 4,3 мкм при переходах из антисимметричного состояния (001) в основное колебательное состояние (ООО). При установлении теплового равновесия происходит заселение симметричного состояния (100), которое затем опустошается при лазерной накачке. Процессу теплового перераспределения населённостей содействуют три фактора близость к резонансу первого обертона (010), постоянная температура окружения 600 К, добавление к СО2, парциальное давление которого 64 мТорр, инертного газа Хе, парциальное давление которого равно 0,2 Topp. В качестве буферного газа ксенон выгоден своей малой теплопроводностью, а также тем, что он слабо влияет на девозбуждение молекул СО2, находящихся в состоянии (001). Парциальное давление буферного газа подбиралось опытным путём из условия наиболее оптимального режима охлаждения. В отсутствие буферного газа давление двуокиси углерода устанавливалось на такой уровень, когда только начиналась девозбуждение состояния (001) в результате частых столкновений молекул. Это определяло плотность СО2, что, в свою очередь, задавало диаметр кюветы с газом, который составлял 127 мм, с той целью, чтобы сделать минимальным перепоглощение излучения на длине волны 4,3 мкм. Внутренние стенки цилиндра были выкрашены в чёрный цвет, чтобы избежать отражения излучения обратно в среду. Изменение температуры фиксировалось по изменению осевого давления при помощи ёмкостного манометра. В целом, форма снятой кривой зависимости изменения температуры от парциального давления буферного газа подтверждала наличие охлаждения. [c.48]

Михайловский завод обработки цветных металлов работает партионным способом, благодаря чему создаются более стабильные темлературные условия и даже при малом расходе смазочно-охлаждающей жидкости можно достичь теплового равновесия сцстемы (между валко.м, и окружающей средой). [c.113]

Твердые диэлектрики являются более или менее плохими проводниками тепла, что связано с их низкой электропроводностью. Величина диэлектрических потерь Б них, как правило, сильно возрастает с ростом температуры. В этом и заключается предпосылка к электро-тепловому пробою. Если при данио1М приложенном напряжении во внутренних объемах диэлектрика не может установиться тепловое равновесие, то при достаточно длительном воздействии напряжения произойдет разрушение диэлектрика он обуглится или расплавится, что приведет к короткому замыканию электродов — к электротеиловому пробою. Возможность электротеплового пробоя сводится к вопросу теплового равновесия если количество тепла, выделяющегося внутри диэлектрика за счет диэлектрических потерь будет все время больше количества тепла, выделяющегося в дан-1 ых условиях в окружающую среду, то электротепловой пробой неизбежен при достаточно длительном приложении напряжения. В большинстве случаев изменение мощности диэлектрических потерь технических твердых диэлектриков может быть выражено следующей форму-6 83 [c.83]

При сравнительно не-больщой напряженности поля Вз, которой соответствует кривая выделяющегося в диэлектрике тепла Qз, температура внутри диэлектрика повысится до значения , при котором наступит тепловое равновесие количество тепла, выделяющегося внутри диэлектрика, будет равно количеству тепла, отдаваемого в окружающую среду. При напряженности з в данных условиях диэлектрик будет работать без опасности электротеплового пробоя теоретически с повышением температуры условия охлаждения становятся более интенсивными, чем условия нагрева. Изменение условий, например повышение окружающей тем-84 [c.84]

I, Санитарно-гигиенические основы отопительной техники. Основные требования, какие предъявляются гигиеной к О. жилых и производственных помещений, обусловливаются гл. обр. характерной особенностью человеческого организма—постоянством его Г, равной нормально 37°. Т. к. постоянство Г крови поддерживается гл. обр. тепловым равновесием между деятельным человеческим организмом и окружающей средой, то рациональное отопление должно обеспечивать наиболее благоприятный, с точки зрения этого теплового равновесия человеч. организма и постоянства его Г, климат жилых и производственных помещений при данных наружных метеорологич. условиях и при данной деятельности людей. Для поддержания своей внутренней (жизненной) и внешней (бытовой и производственной) деятельности, смотря по роду последней, человеку необходимо регулярно вводить в свой организм вполне определенное количество пищи, содержащее в себе вполне определенное количество тепловой энергии. Так, по Haymann y для поддержания нормального здорового состояния человека при различной его деятельности, необходимо вместе с пищей вводить в сутки следующие количества тепловой энергии (в al) [c.186]

Г.сли выполнено это условие, то говорят, что между двухтя уровнями, участвующими в переходе, существует инверсия населенности . Для среды, находящейся в тепловом равновесии, распределение Больцмана дает [c.27]

Основы подхода в отчете С.П. Дьякова, Я.Б. Зельдовича и A. . Компанейца те же, что и в докладе И.И. Гуревича, Я.Б. Зельдовича, И.Я. Померанчука и Ю.Б. Харитона 1945 года - выяснение условий, при которых может оказаться возможной ядерная детонация в среде из легких ядер, распространяющаяся в результате прохождения ударной волны в условиях отсутствия теплового равновесия между веществом и излучением. Рассматривалась возможность осуществления подобной детонации как в среде из дейтерия, так и в среде из дейтерида лития-7. [c.89]

Теорема Найквиста в ее обычной (низкочастотной) форме справедлива для любого сопротивления, независимо от его природы, при условии, что оно находится в тепловом равновесии с окружающей средой. Например, р-п переход при нулевом смещении, поддерживаемый при температуре Т, должен рассматриваться как сопротивление к = с1У1с11, имеющее ту же температуру. Теорема справедлива также для антенны, заключенной в экран с температурой Т. [c.83]

Если система, состояш ая из большого числа частиц (или вообш,е система, имеюш ая большое число степеней свободы), в течение долгого времени изолирована от окружаюш,ей среды, то она в конце концов приходит в состояние теплового равновесия. В этом случае энергия системы постоянна, так что ее можно положить равной величине Е с определенным отклонением в пределах ЬЕ. Этим задаются макроскопические условия. Совокупность [c.18]

Тепловой В. осуществляется в условиях, когда оказывается невозможным тепловое равновесие между реагирующим в-вом и окружающей средой. При достаточно больших значениях энергии активации Е (разностях между ср. энергией ч-ц, вступающих в хим. реакцию, и ср. энергией всех ч-ц в реагирующей системе) скорость хим. реакции ю быстро возрастает с увеличением темп-ры Т ВВ по закону Аррениуса —гехр (— // Г), где Л — универсальная газовая постоянная, г — предэкс-поненц. множитель, значение к-рого зависит от механизма элем, акта реакции. Таким же образом растёт и скорость тепловыделения в объёме в-ва 7 [c.73]

Методы измерения темп-ры различны для разных диапазонов измеряемых темп-р, они зависят от условий измерений и требуемой точности. Их можно разделить на две осн. группы методов контактные (собственно термометрия) и бесконтактные (Т. излучения, или пирометрия). Для контактных методов характерно то, что прибор, измеряющий темп-ру среды, должен находиться с ней в тепловом равновесии, т. е. иметь с ней одинаковую темп-ру. Осн. узлами всех приборов для измерения темп-ры являются чувствит. элемент, где реализуется термометрич. св-во, и связанный с ним измерит. прибор (см. Термометры). [c.755]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...