Влияние температуры на теплопроводность газов при низких давлениях

Свойство газов передавать тепло называется теплопроводностью. Теплопроводность газов при давлениях, близких к атмосферному, обусловлена конвекцией. При более низких давлениях передача тепла происходит путем столкновения молекул. Значения коэффициента теплопроводности (х) различных газов для области давлений, где тепло передается путем межмолекулярных столкновений, приводятся в приложении 1. При дальнейшем понижении давления газа, когда средняя длина свободного пробега молекул становится соизмеримой с размерами сосуда, молекулы, ударяясь о нагретый предмет, могут достигать стенок сосуда без столкновений другими молекулами, и, таким образом, передача тепла происходит без установления в газе градиента температуры. Теплопроводность в этой области пропорциональна давлению и разности температур между нагретым предметом и холодными стенками сосуда. Кроме того, теплопроводность зависит от формы и природы поверхности сосуда. Влияние состояния поверхности на теплопроводность газа учитывается коэффициентом аккомодации. На свойстве газов изменять теплопроводность пропорционально их давлению основан принцип действия теплоэлектрических манометров (см. гл. 3). [c.8]

Дистилляционный метод очистки металлов в вакууме основан на различии упругости паров и скоростей испарения, конденсации основного металла и содержащихся в нем примесей. В результате этого содержание примесей в конденсате отличается от содержания их в исходном металле. Процесс дистилляции включает в себя несколько последовательно протекающих стадий прогрев расплава до температуры испарения, испарение со скоростью, зависящей от параметров испарения, конденсация паров на поверхности конденсатора при заданной температуре. Процесс дистилляции неравновесен. Жидкость в испарителе должна иметь несколько большую температуру, чем температура конденсата, для того, чтобы избыточное давление пара уравновешивало потери давления при движении пара к поверхности конденсации. Учитывая, что дистилляция, как правило, происходит при низком давлении, следует учитывать термическое сопротивление фазового перехода и связанный с этим перепад температуры [3]. При низких давлениях дистилляции гидростатическое давление столба жидкого металла в испарительном сосуде может существенно превышать давление пара металла у поверхности испарения. В области низких давлений температура насыщения сильно зависит от давления. Поэтому температура насыщения у дна сосуда может на сотни градусов превышать температуру насыщения у поверхности жидкости вследствие гидростатического давления. Для возникновения кипения и образования пузырьков пара у обогреваемого дна сосуда нужен соответствующий перегрев. При низких давлениях необходимый для вскипания перегрев может составлять сотни градусов. Такой перегрев в жидком металле обычно невозможен ввиду высокой теплопроводности металлов. Поэтому дистилляция происходит за счет испарения металлов с поверхности без кипения. Как правило, при дистилляции над поверхностью испарения имеется достаточно высокое давление газов и имеет место вязкостное течение пара. В этом случае действительная скорость испарения уменьшается. Большое влияние на скорость дистилляции оказывают состояние и чистота поверхности испарения. Так, присутствие на поверхности пленки нелетучих примесей может существенно снизить коэффициент испарения, уменьшить скорость и даже вообще практически прекратить испарение. Летучие пленки окислов могут увеличить скорость испарения металлов в присутствии остаточного давления кислорода. [c.51]

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗОВ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ [c.432]

В зависимости от физических свойств жидкостей (газов) процесс теплообмена может протекать различно и своеобразно. Особенно большое влияние оказывают коэффициент теплопроводности удельная теплоемкость Ср, плотность р, коэффициент температуропроводности а, уже использовавшиеся при рассмотрении теплопроводности, и коэффициент вязкости (X. Для каждого вещ ества эти величины имеют определенные значения и являются функцией параметров состояния (температуры и давления, прежде всего температуры). Особенно существенные изменения физических свойств могут иметь место в околокритической области термодинамических состояний и в области очень низких температур. [c.127]

При умеренных давлениях (до 30 40 атм) влиянием давления на теплопроводность жидкостей обычно пренебрегают, за исключением области вблизи критической точки, где жидкость ведет себя до некоторой степени как плотный газ (см. раздел 10.5). Для более низких температур, чем Тс, результаты классических опытов Бриджмена [5] составляют почти весь имеющийся экспериментальный материал по влиянию давления на Эти данные показывают, что % возрастает с давлением. [c.457]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...