Джоулева теплота

Теперь можно поставить вопрос о том или ином ограничении объема V. Если поверхность а охватывает полностью тот объем, где имеется электромагнитное поле, то поток энергии сквозь нее равен нулю. В этом случае мы приходим к знакомому выражению закона сохранения изменение электромагнитной энергии равно работе сил электрического поля. Впрочем, такое утверждение нетривиально если j = с (Е + Ес р), то получается выражение для работы сторонних сил и джоулевой теплоты и мы убе- [c.39]

Проникновение электромагнитной волны внутрь металла неизбежно приводит к возникновению тока проводимости j = оЕ и соответствующих потерь на джоулеву теплоту. Поэтому при построении теории будем, как и прежде, исходить из уравнений Максвелла, но учтем теперь члены, описывающие электропроводимость среды (j 0), тогда как при исследовании диэлектриков мы ими пренебрегали. [c.100]

Потерями называют ту часть электрической энергии, которая превращается в диэлектрике в теплоту. Поскольку диэлектрики обладают некоторой проводимостью (хотя и очень незначительной), в них выделяется джоулева теплота даже в постоянном электрическом поле. Однако под действием переменного электрического поля диэлектрики обычно нагреваются значительно сильнее, чем [c.301]

Проникновение электромагнитной волны внутрь металла приводит к возникновению тока проводимости ] = аЕ и соответствующих потерь на джоулеву теплоту. Поэтому при рассмотрении данного вопроса на основе теории Максвелла задача сводится к учету проводимости металла, которой при исследовании диэлектриков мы пренебрегали. Следует отметить, что полная электронная теория металлов, описывающая все их оптические свойства, должна быть квантовой. [c.25]

Эффект Томсона. При прохождении электрического тока в проводнике с градиентом температуры помимо джоулевой теплоты выделяется добавочное количество теплоты (теплота Томсона), пропорциональное градиенту температуры и силе тока. [c.22]

Рассмотрим обратимый элемент, в котором при пропускании тока в противоположном направлении происходят обратные химические реакции (например, элемент Даниэля). При малых токах джоулева теплота, пропорциональная квадрату силы тока, есть величина второго порядка малости и поэтому процесс протекания тока в элементе можно считать термодинамически обратимым. Работа элемента при прохождении через него заряда е равна ei. Уменьшение внутренней энергии равно тепловому эффекту реакции при постоянном атмосферном давлении Q , и уравнение (10.2) дает eS = Qp + Te dS dT)p и [c.179]

В замкнутой электрической цепи, обладающей столь малым электрическим сопротивлением, что выделением джоулевой теплоты можно пренебречь, электрический ток производит полезную внешнюю работу (где е — э. д. с. элемента, а — количество электричества, протекающего через элемент). В результате произведенной полезной внешней работы энергия гальванического элемента уменьшается последняя запасена в элементе в виде химической (т. е. внутренней) энергии электродов, и ее уменьшение количественно выражается в уменьшении массы исходного вещества электродов и изменении состава электролита. [c.160]

Первый член правой части представляет собой выделяющуюся за единицу времени в единице массы проводника теплоту, обусловленную теплопроводностью третий член — джоулеву теплоту. Второй член характеризует теплоту Томсона Qp — дополнительное количество теплоты, выделяющееся при прохождении электрического тока по термически неоднородному проводнику. Теплота Томсона обусловлена совместным действием теплопроводности и электропроводности и определяется по формуле [c.359]

Примером обратимой реакции при постоянных Тир является реакция, происходящая в гальваническом элементе между электролитом и веществом положительного электрода при малой силе тока в замкнутой цепи, когда джоулевой теплотой можно пренебречь. По величине максимальной э. д. с. элемента можно определить максимальную работу, а следовательно, и убыль энергии Гиббса в данной реакции. [c.498]

Уравнение (6) называется формулой Саха. Формула Саха основывается на предположении термодинамического равновесия между атомами, ионами и электронами. Это предположение не всегда оправдывается, так как в большинстве случаев температура электронов не равна температуре ионов и атомов. Температура электронов и ионов будет заметно различаться, если в одной из частей смеси (электронной или ионной) выделяется теплоты значительно больше, чем в другой. Так, выделение теплоты вследствие действия сил трения (например, при движении с трением в ударных волнах) происходит в основном в ионной составляющей, а выделение джоулевой теплоты — в электронной составляющей. Вообще при наличии сильных внешних электрических полей температура электронов всегда будет больше температуры ионов и нейтральных атомов. [c.638]

В результате действия электромагнитных сил происходит обусловленная конечной величиной электропроводности диссипация энергии потока, т. е. превращение энергии электрического тока в теплоту. Электрический ток в пограничном слое, а равно и джоулева теплота будут тем больше, чем сильнее изменяется напряженность магнитного поля вблизи стенки. [c.657]

Второй член правой части этого уравнения представляет собой джоулеву теплоту р/ р, выделяющуюся в единице массы жидкости. [c.658]

Теплоэлектрические вакуумметры. Применяются для измерения давления в диапазоне от 70 до 0,13 Па. Действие их основано на зависимости теплопроводности ограниченного слоя разреженного газа от давления. Чувствительным элементом прибора является тонкая металлическая нить накала, размещаемая в стеклянном баллоне, куда подводится измеряемое давление. Нить нагревается электрическим током и охлаждается разреженной средой. Выделяемая нитью джоулева теплота (/ / ) частично отводится в результате теплопроводности материала через концы нити (Ql), частично рассеивается ее поверхностью в результате радиационного теплообмена (Q2), частично отводится газом (<3з)- [c.164]

Необходимость существования эффекта Пельтье вытекает из следующих соображений. При равенстве температур спаев в замкнутой цепи (рис. 113) термоток отсутствует. При нагревании перехода 1 возникает термоток в направлении, показанном на рис. 113. Этот термоток в цени совершает работу, например, на выделение джоулевой теплоты. Если осуществляется стационарный режим, то подводимая к этому переходу теплота при неизменной температуре превращается в другие формы энергии в цепи тока. Это означает, что проходящий через переход ток уносит из перехода энергию, сообщаемую ему в форме теплоты, т. е. охлаждает переход. Так доказывается необходимость существования эффекта Пельтье и правило, определяющее зависимость эффекта нагревания или охлаждения перехода в зависимости от направления [c.349]

Джоулева теплота отнесенная к 1 кг газа, [c.360]

Процесс в топливном элементе, так же как и в гальваническом элементе, может считаться обратимым, если протекающий в замкнутой цепи электрический ток достаточно мал, т. е. внешнее сопротивление велико (при этом джоулева теплота, пропорциональная квадрату плотности тока / , пренебрежимо мала по сравнению с полезной работой, пропорциональной / другие источники необратимости здесь не рассматриваются). В этом случае полезная внешняя работа (отнесенная к единице [c.570]

Физической причиной существования электрического сопротивления являются препятствия, возникающие на пути электронов Движению электронов препятствуют положительные ионы в узлах кристаллической решётки и их колебания, амплитуда которых тем больше, чем выше температура. При встрече с препятствием электроны отдают ему часть своей кинетической энергии, поэтому металл при протекании тока нагревается Часть электрической энергии, которая при этом превращается в теплоту, называется джоулевой теплотой, или джоулевыми потерями [c.11]

Из источников нагрева наибольшее распространение получили электрическая дуга (дуговая и плазменная сварка) тлеющий разряд джоулева теплота, вьщеляемая при прохождении электрического тока через расплав шлака (электрошлаковая сварка) или металл свариваемых деталей (контактная сварка) электронный луч (электронно-лучевая сварка) луч лазера и др. Управление ими осуществляется регулированием электрических параметров, степенью сжатия дуги, фокусировкой электронного или лазерного луча [ 1 ]. [c.13]

Коэффициент Томсона. Если по участку электрической цепи, на концах которого поддерживается некоторая разность температур АГ, пропускать ток, то в нем, помимо джоулевой теплоты, будет выделяться некоторое количество теплоты Q, называемое теплотой Томсона. Она определяется [c.81]

Первоначально воздушно-дуговой процесс резки выполнялся на постоянном токе обратной полярности. На переменном токе трудно было обеспечить устойчивость процесса. Исследования электрических и тепловых параметров процесса показали, что на переменном токе при постоянном чередовании контактов и мощных дуговых разрядов тепловое выделение в дуге в шесть — восемь раз превышает джоулеву теплоту в контакте [51]. Это и определяет дуговой характер плавления металла. В связи с этим не- [c.142]

Частичное проникновение света в металл создает токи проводимости. С ними связано выделение джоулевой теплоты, т. е. поглощение света — необратимое превращение электромагнитной энергии в энергию хаотического теплового движения. Чем выше проводимость металла, тем меньшая доля падающего света проникает в металл и поглощается там. В идеальном проводнике, которому формально соответствует бесконечно большая проводимость, потери на джоулеву теплоту вообще отсутствуют, так что падающий свет полностью отражается. [c.161]

Тепловые процессы при оксидировании алюминия определяются теплотой реакции образования оксида и джоулевой теплотой. Основное количество теплоты выделяется в порах пленки, у их основания, где происходит реакция образования оксида. Успешное получение покрытий большой толщины зависит от того, насколько интенсивно удается отводить теплоту из зоны реакции. [c.230]

При электролизе с поддержанием постоянной плотности тока по мере увеличения толщины пленки возрастают напряжение на ванне, мощность затрачиваемого тока и, как следствие этого,— количество выделяемой джоулевой теплоты. Уменьшить последнее можно, ведя электролиз в режиме постоянной или падающей мощности. Оксидирование по режиму постоянной мощности начинают при высокой плотности тока и поддерживают стабильное значение мощности, контролируя ее по ваттметру. Плотность тока при этом довольно быстро снижается, а напряжение возрастает. При использовании режима падающей мощности начальную плотность тока также устанавливают весьма высокой, после чего допускают самопроизвольное изменение всех электрических параметров — силы тока, напряжения, мощности. В обоих указанных случаях электролиз проходит с меньшим выделением джоулевой теплоты по сравнению с обычным режимом и, как следствие этого,— с меньшим нагреванием электролита и анода. Благоприятное влияние режимов постоянной и падающей мощности на тепловой баланс процесса оксидирования делает возможным формирование оксидных пленок большой толщины без глубокого охлаждения электролита. Так, при температуре сернокислого электролита 10—20 °С, интенсивном перемешивании, начальной плотности тока 12—18 А/дм , постоянной мощности 250—400 Вт/дм получены покрытия толщиною 70—100 мкм. Их микротвердость достигала 4000—4500 МПа, пробивное напряжение — 700—800 В. При использовании режима падающей мощности устанавливали начальную плотность тока 15—18 А/дм , напряжение на ванне за 30—40 мин повышалось до 50—60 В. В этих условиях можно получить оксидные покрытия толщиною от 50 до 100 мкм, в зависимости от состава обрабатываемого сплава их микротвердость составляла 3000—4500 МПа. [c.243]

В подводится для электролиза и разогрева электролита за счет джоулевой теплоты, выделяющейся в слое электролита между анодом и катодом. [c.74]

Сварка методом сопротивления, при которой ток, используемый для нагревания джоулевой теплотой, пропускается последовательно от одного свариваемого изделия к другому через поверхность их соприкосновения. Обозначается на чертеже сокращенно Кт. [c.105]

Получается, что на джоулеву теплоту в промежутке от х до расходуется только эта энергия. Поэтому потери электрической мощности, Вт/м , [c.111]

Задача 5-33. Объясните с точки зрения электронной теории наличие джоулевой теплоты. [c.355]

Задача 5-36. Объясните различие между джоулевой теплотой и теплотой Пельтье. [c.361]

Соотношение между потоками отраженной и поглощенной энергий должно зависеть от электропроводимости металла ст. Опыт показывает, что чем больше электропроводимость металла, тем лучше он отражает световые волны (благородные и щелочные металлы служат хорошими отражателями). Хуже проводящие ток металлы характеризуются низким коэффициентом отражения (например, Fe). Потери на джоулеву теплоту для хорошего проводника доллсны быть ничтожно малыми. Будем называть идеальным (ст >) проводник, который полностью отражает электромагнитную волну (./ - I). В дальнейшем изложении мы уточним это определение. [c.100]

Из этого выражения видно, что изменение энергии в термически неоднородной системе обусловливается теплопроводностью div (и grad Г), выделением джоулевой теплоты /а и совместным действием теплопроводности и электропроводности (дП1дТ—а)X X (/, grad Т). [c.26]

Электродвижущая сила топливного элемента. Процесс в гальваническом, а следовательно, и в топливном элементе может считаться обратимым, если только протекающий в замкнутой цепи электрический ток достаточно мал, т. е. внешнее сопротивление велико (так как в этом случае джоулева теплота, пропорциональная квадрату плотности силы тока р, будет пренебрежимо мала по сравнению с полезной работой, пропорциональной / другие источники необратимости пока не рассматриваются). В этом случае полезная внешняя работа (в дальнейшем повсюду полезная внешняя работа относится к единице рабочей площади, например, мембраны) за время т будет равна произведению электродвижущейся силы е на электрический заряд р,,-= /т, протекающий через элемент, т. е. = ер . [c.596]

Воздействие данного рода может совершаться изолированно или в сочетании с воздействием иного рода. Если воздействия различного рода имеют противоположные знаки, т. е. когда вследствие воздействия одного рода энергия подводится, а вследствие воздействия другого рода—отводится, можно говорить о взаимном преобразовании воздействий. Направле1ше преобразования воздействий отнюдь небезразлично. Самопроизвольно происходит превращение какой-либо работы в теплоту (например, в теплоту трения, в джоулеву теплоту), в то время как обратный процесс самопроизвольно совершаться не может. [c.134]

Расчет ЭМ поля (по любой программе) завершается определением полей ЭМС (F, rotF) и поля источников джоулевой теплоты Рдж-Значения rotF вводятся в качестве исходных данных в программы 8— 9, 13 для расчета полей скоростей движения расплава. Методики 1, 2 наряду с расчетом полей вьвдают также интегральные электричес- [c.92]

Понятие Д.ф. употребляется в применении и к ие-механич. систе.мам, когда ур-ння движения могут быть записаны в. лагранжевой форме. Панр., колебания электрич. тока /, в г-м контуре системы контуров могут быть записаны как вышеприведённые ур-ния Лагранжа, в к-рых иод q нужно понимать заряд е,-па обкладках г-го конденсатора, иод ( //—соответствующий ток l, deiidt, а под Д. ф. величину Я = где Я, —омическое сопротивление г-го контура. Тогда диссипативный член в правой части ур-ния Лагранжа будет равен = — дВjde . Он характеризует в данном случае переход анергии упорядоченного тока в джоулеву теплоту. [c.653]

Электропроводность в сильном электрич. поле. От-юювеаия от закона Ома в сильном электрич. поле в П. связано гл. обр. с разогревом газа носителей. Энергия, получаемая носителями от электрич. поля, передаётся при столкновениях фононам и приводит к выделению дЖоулевой теплоты. Однако мощность, получаемая от поля, может быть столь велика, что носители не успевают передать её фононам, вследствие чего их тёмп-ра оказывается выше, чем темп-ра решётки. В этом случае говорят о горячих носителях (см. Горя-чие электрон ). Разогрев возникает, если кол-во энергии, получаемое носителем от поля за время между столкновениями, превышает энергию, передаваемую ф(жону при одном столкновении. [c.41]

Тепловые потери (или теплопритоки) возникают в результате теплообмена между опытным участком и окружающей его средой. При электрическом обогреве тепловые потери складываются из потерь путем теплопроводности по токопроводящим шинам (проводам) и потерь от опытного участка в окружающую среду путем конвекции и теплового излучения. Порядок потерь оценивается расчетом по формулам теплопроводности для охлаждаемого стержня, а также для свободной конвекции и теплового излучения применительно к конструкции теплового участка. Тепловые потери по щинам устраняются с помощью охранных электрических нагревателей, располагаемых на шинах, а теплопритоки (в частности, от выделения джоулевой теплоты в шинах) — путем охлаждения участков шин. Отсутствие потерь (или теплопри-токов) контролируется по показаниям термоэлектрических преобразователей, при этом участок шины используется в качестве тепломера. [c.394]

Уравнение AQ = r mnEmEn характеризует еще один квадратичный по полю эффект — диэлектрические потери (рис. 1.7,г) — необратимый переход электрической энергии в тепловую (традиционное описание потерь дано в 3.2). В переменных электрических полях потери в диэлектрике обусловлены главным образом инерционностью медленных механизмов поляризации, а также потерями на электропроводность. В постоянном поле потери обусловлены только электропроводностью (джоулева теплота). Как поляризационные потери, так и мощность джоулевых потерь пропорциональны квадрату поля. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...