Формы передачи теплоты

Формы передачи теплоты [c.89]

Различают следующие формы передачи теплоты теплопроводность, конвекцию и излучение. [c.192]

С молекулярно-кинетической точки зрения теплота связана с движением атомов и молекул, из которых состоят тела она представляет собой микрофизическую форму передачи энергии от одного тела к другому путем непосредственного молекулярного взаимодействия, т. е. посредством обмена энергией между хаотически движущимися частицами обоих тел. Работа в отличие от теплоты представляет собой макроскопическую упорядоченную форму передачи энергии путем взаимного действия тел друг на друга. [c.26]

Таким образом, теплота и работа представляют собой две единственно возможные формы передачи энергии от одного тела к другому. [c.30]

Из принципа эквивалентности теплоты и работы следует, что теплота и работа являются двумя эквивалентными формами передачи энергии. [c.30]

Рассмотрим теплопроводность однородной цилиндрической стенки большой длины так, чтобы передачей теплоты с торцов трубы можно было пренебречь (рис. 3.6). Если внутренняя и внешняя поверхности поддерживаются при постоянных температурах и tw , то тепловой поток имеет радиальное направление, а изотермические поверхности имеют форму цилиндров. В этих условиях температурное поле t = f (г) будет одномерным. [c.278]

Теплота. Теплота, так же как и работа изменения объема, является одной из форм передачи внутренней энергии. При взаимо- [c.27]

Теплота, как и работа, является всего лишь одной из форм передачи энергии. Под теплотой понимается количество энергии, которое может быть передано от одного тела к другому тремя известными методами теплопроводностью, конвекцией и радиацией (излучением) см. часть 2 настоящего пособия. [c.20]

Теплота есть энергия, передаваемая более нагретым телом менее нагретому, не связанная с переносом вещества и совершением работы. Теплообмен — это форма передачи энергии от одних тел к другим путем теплопроводности, конвекции и излучения. Теплообмен между телами осуществляется только в условиях, когда тела имеют разную температуру. Из определения понятия теплоты следует, что можно говорить только о количестве переданной теплоты от одного тела к другому и нет смысла говорить, что тело или система тел содержит то или иное количество теплоты. Тело (или система тел) содержит только внутреннюю энергию. Количество же теплоты, получаемое телом, зависит от вида процесса, от того пути, по которому система переходит из одного состояния в другое. Поэтому элементарные количества теплоты рассматриваются как бесконечно малые величины, не являющиеся полными дифференциалами бQ — элементарное количество теплоты, полученное телом — элементарное количество теплоты, отнесенное к еди- [c.10]

Различие между теплотой и работой состоит не только в том, что они являются различными формами передачи энергии, но и в принципиальной особенности работы как формы энергетического взаимодействия тел в условиях обратимого течения явлений все виды работы допускают возможность полных взаимных превращений. [c.31]

Теплота представляет собой такую форму передачи энергии, которая определяется непосредственным контактом между телами с различной температурой или лучистым теплообменом между ними. Обычно считают, что повышение температуры тела связано с подводом теплоты. В основном так и бывает в действительности. Однако в общем случае изменение температуры тела определяется соотношением этих двух форм передачи энергии, подводимых или отводимых от тела, т. е. можно так организовать процесс, что, несмотря на подвод к телу некоторого количества теплоты, его температура будет понижаться. Все зависит от баланса соответствующих форм энергетического взаимодействия между телами — теплоты и работы. [c.31]

Исторически открытие второго начала термодинамики связано с анализом работы тепловых машин и доказательством С. Карно (1824 г.) теоремы о независимости к. п.д. тепловых машин, работающих по циклу Карно, от вида рабочего тела (см. 15). Многолетняя практика установила определенные закономерности превращения теплоты в работу и работы в теплоту. Из определений понятий теплоты и работы (см. 2) следует, что эти две основные формы передачи энергии не равноценны. Если работа может быть непосредственно и полностью превращена в теплоту (например, при трении или элект- [c.55]

Таким образом, при передаче теплоты теплопроводностью (ГУ1) через стенки любой геометрической формы выражение теплового потока можно записать в том же виде, что и для плоской однослойной стенки (15.51) и (15.52) [c.229]

Еще раз укажем, что теплота и работа являются двумя единственно возможными формами передачи энергии от одного тела к другому не следует связывать теплоту и работу с понятием запас , они связаны с понятием процесс . [c.23]

Второй вид необратимости — внешняя необратимость— связан с подводом или отводом теплоты. Обратимый (бесконечно медленный) подвод теплоты возможен, если разность температур источника теплоты и получающей теплоту термодинамической системы стремится к нулю. Если же эта разность температур имеет конечное значение, то процесс необратим, при этом степень необратимости тем больше, чем больше разность температур. В то время как внутренняя необратимость приводит к простым вредным последствиям в виде уменьшения работы, внешняя необратимость, связанная с передачей энергии в форме теплоты, имеет более сложную природу, обусловленную самой сутью второго закона термодинамики. Смысл и последствия необратимости при передаче теплоты будут более подробно рассмотрены в последующем (см. 10). [c.48]

Передача теплоты от одной подвижной среды (жидкости или газа) к другой через разделяющую их твердую стенку любой формы называется теплопередачей. Особенности протекания процесса на границах стенки при теплопередаче характеризуются граничными условиями III рода, которые задаются значениями температуры жидкости с одной и другой стороны стенки, а также соответствующими значениями коэффициентов теплоотдачи (см. 39, 48). [c.298]

До последнего времени словом теплота пользуются для обозначения теплового движения, внутренней энергии и молекулярно-кине-тической энергии. Советский физик К. А. Путилов [3] указал, что отождествление теплоты с энергией противоречит первому закону термодинамики, согласно которому теплота равна сумме изменений внутренней энергии и работы. Так как работа зависит от пути процесса, то, следовательно, и теплота также должна зависеть от пути процесса. Основным же свойством энергии является то, что изменение ее не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое. Поэтому мысль о теплоте, как и о работе, должна быть ассоциирована с представлением о процессе, сущность которого состоит в передаче энергии от одного тела к другому. Таким образом, теплота и работа представляют две формы передачи энергии от одного тела (или системы) к другому. Действительно, процесс работы возможен при наличии не менее двух тел, из которых одно развивает [c.6]

Основу термодинамики составляют два фундаментальных закона, которые обобщают закономерности существующих в природе явлений. Первый закон термодинамики устанавливает количественное соотношение в процессах взаимного преобразования энергии и представляет собой приложение всеобщего закона сохранения и превращения энергии к тепловым процессам. Второй закон термодинамики характеризует направление естественных (необратимых) процессов и определяет качественное отличие теплоты от других форм передачи энергии. Этот закон связан с принципом существования энтропии. [c.7]

Теплота процесса и работа процесса являются наиболее важными понятиями термодинамики и очень близкими по своей физической природе. Теплота и работа представляют собой определенные формы передачи з е/ г и — тепловую и нетепловую. Из различных нетепловых форм передачи энергии (электрической, магнитной, химической, механической и др.) наибольшее значение в технической термодинамике имеет механическая деформационная работа, т. е. работа, связанная с изменением объема рабочего тела. [c.18]

Относительно количества теплоты отметим еще следующее. Всякая работа есть форма передачи энергии, теплота также есть, форма передачи энергии, следовательно, теплота— определенный вид работы, но особого рода работы, совершаемой, так сказать, на молекулярном уровне, т. е. молекулами больших энергий над молекулами меньших энергий. Это положение должно быть ясно в свете изложенного анализа выражения (3.33). По аналогии с выражением 6l = pdv видно, что количество теплоты приобретает смысл тепловой работы , например работы, совершаемой молекулами более нагретого тела при передаче кинетической энергии молекулам менее нагретого тела. [c.36]

Исследования показывают, что закономерность теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении практически не зависит от размеров и формы теплоотдающей поверхности. Вместе с тем опыты обнаруживают, что интенсивность теплообмена может меняться в зависимости от состояния, материала и чистоты поверхности нагрева. Влияние этих факторов на теплоотдачу проявляется, по-видимому, в основном за счет изменения плотности центров парообразования. Улучшение теплоотдачи наблюдалось в ряде опытов при увеличении микрошероховатости металлической поверхности, а также при увеличении теплопроводности материала стенки. Имеются данные, показывающие, что выпадение на поверхность нагрева в незначительном количестве налетов и окислов также может способствовать некоторому увеличению теплоотдачи. Однако значительное загрязнение поверхности снижает интенсивность передачи теплоты за счет появления дополнительного термического сопротивления слоя загрязнений. Экспериментально показано [5], что при увеличении краевого угла 0 (в области смачивания) теплообмен увеличивается. При очень чистых поверхностях и чистой жидкости отмечается снижение теплоотдачи [151. [c.124]

Теплота передается в твердом теле путем распространения квантованных форм колебаний микрочастиц в его кристаллической решетке. В этом смысле температура твердого тела зависит от средней кинетической энергии микрочастиц. Колебания заряженных ядер порождают другой вид передачи теплоты — тепловое излучение. [c.213]

Первая из них (давление р для работы и температура Т для теплоты) — это силы (потенциалы), которые вызывают данную форму передачи энергии. Вторая — это так называемые координаты, изменение которых показывает наличие данной формы передачи энергии. Если координата V или S) не изменилась (т. е. 6F пли 65 равны нулю), то 6Z, и 6Q тоже будут равны нулю и никакой передачи энергии не произойдет. [c.128]

Работа и теплота представляют собой две единственно возможные формы передачи энергии от одного тела к другому, а количество работы И количество тепла представляют собой меру энергии, пере-54 [c.54]

Таким образом, работа и теплота представляют собой две эквивалентные формы передачи энергии. [c.55]

Теплота является одним из наиболее важных понятий термодинамики. По своему существу понятие теплоты близко к понятию работы. И то и другое, и теплота и работа, являются формами передачи энергии. Поэтому не имеет смысла говорить, что тело обладает каким-то запасом тепла или работы. Можно лишь констатировать, что телу сообщена (или от тела отнята) определенная теплота или определенная работа. [c.25]

Различие между теплотой и работой состоит в том, что они являются различными формами передачи энергии. Теплота представляет собой такую форму передачи энергии, которая определяется либо непосредственным контактом между телами (теплопроводность, конвекция), либо лучистым переносом энергии. Работа представляет собой иной механизм передачи энергии. В случае механической работы обязательно имеет место изменение объема тела. [c.25]

Другой формой передачи энергии является теплообмен, а количество энергии, переданное таким способом, называется количеством теплоты Q,, или теплотой. Теплообмен не связан с изменением положения тел термодинамической системы, а состоит в непосредственной передаче энергии молекулами одного тела молекулам другого. Это обеспечивается в результате неупорядоченных соударений молекул, атомов и других частиц в месте контакта тел. [c.90]

Передача теплоты литейной форме при затвердевании сплавов осуществляется через расплав, слой затвердевшего металла, форму и поверхность раздела металл — форма. При этом интенсивность процесса теплообмена определяется критерием Био [c.306]

Влияние толщины стенки кокиля на процесс затвердевания отливки связано с относительными и абсолютными размерами отливки, ее формой, температурными и другими условиями процесса теплообмена. При увеличении (от нуля) толщины Xs по сравнению с Xi стальной или чугунной отливки время /з полного затвердевания металла (при Xi = onst) вначале несколько возрастает (скорость за-твердев вия падает), что объясняется повышением термического сопротивления формы передаче теплоты от отливки к окружающей среде. Затем кривая 3 проходит через максимум и продолжительность затвердевания заметно падает. Особенности затвердевания при довольно большой толщине стенки кокиля объясняются повышенной теплоаккумулирующей способностью формы. При больших значениях Хз последняя величина практически перестает влиять на продолжительность и скорость затвердевания. [c.93]

Полученное дифференциальное уравнение Фурье описывает явления передачи теплоты теплопроводностью в самом общем виде. Для того чтобы применить его к конкретному случаю, необходимо знать распределение температур в теле в начальный момент времени или начальные условия. Кроме того, должны быть известны гео-метрическая форма и размеры тела, физические ларамехры-среды, и тела и граничные условия, характеризующие распределение температур на поверхности тела, или взаимодействие изучаемого тела с окружающей средой. Все эти частные особенности совместно с дифференциальным уравнением дают полное описание конкретного процесса теплопроводности и называются условиями однозначности, или краевыми условиями. [c.355]

После крушения теории теплорода теплота окончательно рассматривается как энергия движения составляющих тело материальных частиц (атомов, молекул). Но между теплотой и механической энергией вскоре обнаружились принципиальные отличия. Например, при торможении автомобиля его тормозные колодки нагреваются, но обратный процесс абсолютно невозможен — сколько бы мы ни нагревали колодки, автомобиль все равно останется на месте. Закон сохранения и превращения энергии, раскрывая количественную сторону превращений энергии, ничего не говорит о принцигшальных качественных отличиях между ее различными формами. Можно указать на другие принципиальные особенности тепловых явлений. Одним из самых очевидных наблюдений является то, что при различных видах работы часть энергии выделяется в виде теплоты. В природе существует тенденция к необратимому превращению различных видов энергии в теплоту, поскольку обратное превращение тепла в работу, за исключением изотермических процессов, невозможно. Другой, не менее очевидной особенностью тепловых явлений является то, что нагретые тела всегда стремятся прийти в равновесие с окружающей средой. Но и в этих процессах передачи теплоты существует односторонность, которую Р. Клаузиус сформулировал в качестве тепловой аксиомы Теплота не может сама собой переходить от тела холодного к телу горячему . Значение этого положения оказалось настолько важным, что его стали рассматривать как одну из формулировок второго начала термодинамики. Л. Больцман писал Наряду с общим принципом (законом сохранения и превра]цения энергии. — О. С.) механическая теория тепла установила второй, малоутешительным образом ограничивающий первый, так называемый второй закон механической теории тепла. Это положение формулируется следующим образом работа может без всяких ограничений превращаться в теплоту обратное превращение тепла в работу или совсем невозможно, или возможно лишь отчасти. Если и в этой формулировке второй принцип является неприятным дополнением к первому, то благодаря своим последствиям он становится гораздо фатальнее . [c.79]

Из определения понятий теп юты и работы (см. 5) следует, что две рассматриваемые в термодинамике формы передачи энергии не являются равноценными в то время как работа W може непосредственно пойти на увеличение любого вида энергии, теплота Q непосредственно, без предварительного превращения в работу, приводит лишь к увеличению внутренней энергии системы. Эта неравноценность теплоты и работы не имела бы значения, если бы можно было без каких-либо трудностей превратить теплоту в работу. Однако, как показывает опыт, в то время как при превращении работы в теплоту явление может ограничиться изменением термодинамического состояния одного лишь теплополучающего тела (например, при нагревании посредством трения или при электронагреве), при преобразовании теплоты в работу наряду с охлаждением теплоотдающего тела происходит изменение термодинамического состояния других тел, участвующих в этом процессе или рабочего тела при незамкнутом процессе, или других тел в замкнутом круговом процессе, когда этим телам рабочее тело непременно отдает часть полученной им от нагревателя теплоты. В качестве таких других тел в тепловых машинах обычно служат холодильники. [c.50]

В простейшем случае для установившегося процесса передачи теплоты теплопроводностью (Q = idem) для однородной стенки (2. = idem), уравнение (2.2) может быть записано в форме [c.92]

К телам простейщей геометрической формы относятся плоские, цилиндрические и сферические стенки. При установивщемся режиме передачи теплоты температура точек тел с течением времени не меняется, т. е. остается постоянной, и дв/дт = 0 внутренние источники теплоты отсутствуют 7и = 0 материал тел ха- [c.216]

Так как теплота и работа не являются функгтями состояния, то внутреннюю энергию нельзя подразделить на тепловую и механическую. Лишь тогда, когда изменяется состояние системы, а следовательно, и внутренняя энергия, изменение энергии системы можно разделить на произведенную системой работу и количество теплоты, полученной системой. Такое разделение не определяется однозначно начальным и конечным состояниями системы, а зависит от характера происходящего в системе процесса. Теплота и работа, являясь формами передачи энергии, неразрывно связаны с процессом изменения состояния и представляют собой функции процесса, происходящего в системе. [c.41]

При макрофизическом подходе к явлениям природы мы встречаемся со специфическими свойствами теплоты. Повседневный опыт дает основание утверждать, что невозможно возвращение какой-либо термодинамической системы (или рабочего тела) в первоначальное состояние без каких-либо изменений в окружающей ее среде. Первый закон термодинамики, утверждая взаимопревращаемость теплоты и работы, не ставит каких-либо ограничений в осуществлении этого процесса. Между тем повседневный опыт учит нас, что если превращение работы в теплоту не связано с какими-либо ограничениями, то обратный процесс - превращение теплоты в работу - требует для своего осуществления определенных условий. Первому закону термодинамики не противоречит существование вечного двигателя второго рода, т. е. такой машины, в которой внутренняя энергия, переданная рабочему телу в форме теплоты, полностью превращалась бы в работу. Такой двигатель позволил бы практически неограниченное количество внутренней энергии окружающей нас атмосферы, водных бассейнов и земной коры превратить в работу. Однако создание такого двигателя невозможно не только практически, но и теоретически. Эти особенности теплоты, не противоречащие первому закону термодинамики, должны быть постулированы отдельно. Широкое обобщение особенностей menjwmbi как формы передачи внутренней энергии от одного объекта к другому, обнаруживаемых при макрофизическом подходе к явлениям природы, и составляет содержание второго закона термодинамики. [c.52]

Только тогда, когда изменяется состояние системы, а вместе с ним и ее энергия, можно изменение энергии системы разделить на произведенную системой работу и количество тепла, полученного системой. Такое деление не определяется однозначно начальным и конечным состояниями системы, а зависит от характера происходящего в системе процесса. Теплота и работа, являясь формами передачи Э нер РИИ, неразрывно связаны с процессом изменения со стояиия и предста19ляют собой фувкции процесса, происходящего с системой. Следует иметь в виду, что теплота и работа, будучи эквивалентны друг другу, поскольку как та, 1ак и другая представляют собой формы передачи энергии, вместе с тем не вполне равноценны. Эта нераоиоценность состоит в том, что в обычных окружающих нас условиях работа может быть превращена в тепло полностью, а подводимое к телу тепло может быть превращено в работу, как это будет показано в гл. 3, только частично теплота сама по себе полностью может переходить лишь во внутреннюю энергию тела, но не в другие формы энергии. [c.33]

Качественное различие понятий теплота и работа заключается в том, что теплота есть такая форма передачи энергии, которая представляет собой совокупность микрофизических процессов (обмен энергии при соударении молекул, излучение квантов света и т. д.). Работа есть макрофизическая форма передачи энергии. [c.55]

Переходный режим. Этот режим кипения, отличающийся наиболее сложным механизмом передачи теплоты, изучен сравнительно мало, поэтому получить надежные расчетные соотношения трудно, На интенсивность процесса влияют различные факторы режимные параметры, физические свойства жидкости, пара и материала греющей стенки, форма и ориентация поверхности нагрева и др. Особенно существенным оказывается влияние низкотеплопроводных покрытий поверхности на- [c.234]

Химическая эрозия "жала" может быть уменьшена при изготовлении наконечника из материалов, образующих на поверхности ин-терметаллиды (например, из хромовой бронзы, содержащей 0,1...5% Sn и 2,5...5% Ni). Широкое применение имеют наконечники остроконечной формы и выполненные в виде молотка. Остроконечные паяльники удобнее при пайке труднодоступных мест. Стержни круглого сечения обеспечивают минимальные тепловые потери и, соответственно, более полную передачу теплоты от нагревателя к паяемым деталям. [c.451]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...