Coeficientul de conductivitate termică a aerului

Joseph Black, încă din 1754, a avut prin experiență demonstrată lumii acest lucru atmosfera pământului (cu alte cuvinte, aerul) constă într-un amestec de gaze diferite, principalele fiind oxigenul și azotul. El a introdus, de asemenea, un astfel de concept ca coeficientul de conductivitate termică a aerului.

toate organisme vii pe pământ, pentru existență, este nevoie de aer sau, mai degrabă, baza aerului este oxigen. Procesul de oxidare a oxigenului care intră în organism din aerul din jur produce energie, fără de care nu există nici o continuare a vieții.

Oxigenul este utilizat pe scară largă în producție și în viața de zi cu zi - în timpul arderii, combustibilul este eliberat, iar în motoarele cu combustie internă - energie mecanică. Prin lichefierea sa, se produc gaze nobile.

Compoziția atmosferei aerul are un impact semnificativ asupra vieții și sănătății fiecărei persoane. Perfect ( „corect“) compoziția conține până la 75 de procente de azot, 24 la suta de oxigen, și cantități mici de diferite gaze - metan, neon, kripton, hidrogen, dioxid de carbon și altele.

Disponibilitatea producției industriale, numărul tot mai mare de vehicule care emit în atmosferă milioane de microparticule biologice și chimice (aldehide, amoniac, oxizi, metale grele), poluează considerabil atmosfera, în care conductivitatea termică a aerului este redusă, ceea ce afectează în mod negativ organismele vii. Emisiile provenite din exploatarea motoarelor de automobile (în aerul orașelor mari cu cel puțin 60%) sunt cele mai dăunătoare organismului uman. Al doilea loc în ceea ce privește poluarea aparține centralelor termice, al treilea este producția chimică.

Principalul proprietatea aerului este conductivitatea termică. Dupa numeroase teste si experimente, oamenii de știință au putut să determine că căldura din mediul gazos este distribuit în trei moduri principale: radiație termică (electromagnetice de transmisie a energiei valurilor), convectie (energie în mișcare curge prin straturile de trafic de gaz în spațiul), conductivitatea termică (mișcarea aleatorie a moleculelor de promovare recepția căldurii dintr-un strat de gaz cu o temperatură mai mare la un strat de gaz mai puțin "cald"). În procesul de transfer de căldură, moleculele care conțin mai multă energie le transferă moleculelor cu un conținut energetic mai scăzut. Capacitatea caracteristică de a conduce căldură este un parametru fizic al coeficientului de conductivitate termică a aerului. Coeficientul de conductivitate termică a aerului este determinat de ecuația:

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

Coeficientul de conductivitate termică a aerului este numeric egal cu cantitatea de căldură care trece printr-o unitate de timp printr-o unitate de suprafețe izotermice cu condiția concomitentă gradt = 1. Dimensiunea sa imediată este considerată drept raportul W / (mmdot-K).

Pe baza rezultatelor experimentelor și experimentelor, a fost creată o tabelă de referință, din care se pot determina valorile conductivității termice a aerului și a altor substanțe. Pentru majoritatea substanțelor, coeficientul de transfer de căldură poate fi reprezentat ca o funcție liniară

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

unde lambda-0 este valoarea coeficientului care acționează asupra conductivității termice la t0 = 0 grade Celsius;

b este o valoare constantă determinată experimental.

Căldura este cea mai rea dintre gaze. Coeficientul de transfer de căldură crește de gaze cu creșterea temperaturii și este 0.006 ÷ 0,6 W / (mmiddot-K), în care valoarea superioară aparține heliu și hidrogen. Coeficienții lor direcți de conductivitate termică sunt cinci sau chiar zece ori mai mari decât celelalte gaze. Coeficientul de transfer de căldură al aerului la zero grade Celsius este de 0,0243 W / (mmdot-K).

Cantitatea de căldură, transportat de straturile de gaze în procesul de schimb de căldură, dacă diferența de temperatură pe o perioadă de timp este neschimbată, este determinată în conformitate cu legea tuturor oamenilor de știință Fourier cunoscuți.