Вирішення

Процес виробництва пари в котлі відбувається ізобарно, p=const. У такому процесі питому кількість теплоти (на 1 кг пари) визначають як різницю ентальпії кінцевого й початого стану пари.

q = і_п – і_в = = кДж/кг,

де і_п –ентальпія перегрітої пари згідно з таблицями або і-S діаграмою під абсолютним тиском МПа й за температури ________⁰С, і_п = кДж/кг;

і_в – ентальпія води за температури _________⁰С і_в = С_в ^. t_в = кДж/кг.

Для виробництва ___________кг/год пари необхідну кількість теплоти визначають за формулою

= = ГДж/год =

МВт = кал/год.

Витрати палива для одержання зазначеної кількості теплоти

= нм³/год

Температури киплячої води й сухої насиченої пари будуть однаковими, оскільки пароутворення, що відбувається під p=const не супроводжується зміною температури.

Відповідь _______________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцінка____________________

Практична робота № 5

Тема роботи: Теплопровідність.

Мета: оволодіти методикою розрахунку теплового опору окремих шарів стінки, навчитись визначати загальний термічний опір стінки, еквівалентний коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки, загальне падіння температури стінки, визначати витрату теплоти труби.

Обладнання та інструменти: інструкційна карта, мікрокалькулятор.

Література

1. Гуржий А.А., Огородников П.И. Теплотехніка. Курс лекцій – Київ: Издательство ДОМ «Слово», 2008 р.

2. Прибытков И.А. Теоретические основы теплотехники. Учебник для студентов учреждений сред.проф.образования. – М: издат.центр «Академия», 2004 р.

3. КолієнкоА.Г. Термодинаміка: навчальний посібник. – Львів: ЕКО інформ, 2006. – 130 с.

Питання для самоперевірки.

1. Сформулюйте закон Фурье.

2. Що має назву градієнта температури?

3. Назвіть правила теплопередачі.

4. Чому дорівнює термічний опір?

5. Як визначити еквівалентний коефіцієнт теплопровідності?

Методичні вказівки

Явище теплопровідність в чистому вигляді має місце в твердих тілах. Якщо на кінцях, наприклад, металевого стрижня, підтримувати різну температуру, нагріваючи один з них і охолоджуючи інший, то тепло від більш нагрітого кінця передаватиметься через речовину стрижня до холоднішого кінця, послідовно переходячи від більш нагрітих часток тіла до менш нагрітим.

Наявність різниці температур між частками тіла є необхідною умовою теплообміну між ними. Тому при поширенні теплоти в речовині твердого тіла будуть крапки з різною температурою.

Якщо ізотермічні поверхні провести через певні інтервали температур (наприклад, через градус), їх взаємне розташування наочно характеризуватиме розподіл температур в тілі і інтенсивність зміни температури по тому або іншому напряму.

Як показав досвід, теплота поширюється в тілі по напряму перпендикуляра (перпендикулярів) до ізотермічних поверхонь у бік зменшення температур.

Позначимо різницю температур між двома сусідніми ізотермічними поверхнями через ∆t, а відстань між ними, виміряна по нормах, через ∆n.

Відношення показує, наскільки змінюється температура на одиницю довжини нормалі і характеризує інтенсивність зміни температури по напряму нормалі. Якщо нормаль направлена у бік зростання температури, то величина цього відношення, визначена для нескінченно тонкого шару речовини, називається градієнтом температури і позначається grad t.

При напрямі нормалі у бік зменшення температури, тобто у бік руху потоку тепла, величина аналогічного відношення називається падінням температури і позначається -grad t (град/м).

Досвідом встановлено, що кількість теплоти, що проходить через нескінченно тонкий шар речовини, пропорційно падінню температури у ньому (-grad t), поверхні шару F (м²) і часу τ (година).

Q = λ (- grad t) F τ

де λ – коефіцієнт пропорційності.

Це положення називається основним законом теплопровідності або законом Фур'є. Коефіцієнт пропорційності λ у вираженні закону Фур'є залежить від природи речовини шару і називається коефіцієнтом теплопровідності даного тіла. Це кількість тепла, що проходить через 1м² поверхні стінки товщиною в 1 м протягом однієї години, при різниці температур на поверхнях стінки в один градус.

Тепловий потік, що проходить через тіло, зручно відносити до одиниці ізотермічної поверхні і до одиниці часу. Кількість тепла, що проходить через 1м² ізотермічній поверхні протягом 1 години, називається питомим тепловим потоком і позначається через q:

Тобто питомий тепловий потік пропорційний градієнту температури на даній ізотермічній поверхні (закон Фур'є).

Між величинами загального і питомого теплових потоків існує залежність.

Q = q F τ