1. Цель и методика выполнения работы.

2. Принципиальная схема установки.

3. Методика обработки опытных данных.

4. Практическое применение тепловых процессов в хим-ой промышленности.

Тепловыми наз. процессы, скорость протекания которых определяется скоростью подвода или отвода теплоты (тепла). Они широко применяются при проведении многих химико-технологических процессов. К тепловым процессам относятся нагревание, охлаждение, кипение, конденсация и др. При этом теплота передается от более горячего теплоносителя к менее горячему. Движущей силой тепловых процессов является разность температур горячего и холодного теплоносителей. Аппараты, в которых проводят тепловые процессы, наз. теплообменниками.

5. Назовите основные способы распр-я теплоты и охарактеризуйте каждый из них. Понятие о сложном теплообмене.

Существуют 3 способа распространения теплоты:

1. Теплопроводность (кондукция) - физическое св-во любого в-ва передавать теплоту, поэтому существенно зависит от структуры и св-в веществ (плотность, вязкость - для подвижных сред; структуры кристаллической решетки - для тв. тел)

2. Тепловое излучение - процесс распр-я теплоты с помощью электромагнитных колебаний с различной длиной волны: А+R+D=1, где – поглощательная сп. тела, – отражательная сп. тела, – пропускательная сп. тела.

A=1 и R=0, D=0 - тело полностью поглощает все падающие на него лучи.

A=0 и R=1, D=0 - тело отражает все падающие на него лучи и наз. абсолютно белым.

A=0 и R=0, D=0 - тело пропускает падающее на него лучи и наз. абсолютно прозрачным или диаметричным.

3. Конвекция - процесс распространения теплоты вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов жидкостей и газов. При конвекции теплота передается от движущейся жидкости (газа) к стенке или от стенки к жидкости.

Сложный теплообмен - разделение общего процесса переноса теплоты на элементарные явления - теплопроводность, тепловое излучение и конвекцию - производится для упрощения произведения расчетов. В действительности эти явления протекают одновременно и оказывают взаимное влияние друг на друга.

6. Закон Стефана – Больцмана.

Согласно закону, лучеиспускательная способность а.ч.т. пропорциональна 4-ой степени абсолютной температуры его поверхности E₀=K₀T⁴

Для технических расчетов: E₀=C₀(T/100)⁴, C₀=K₀*10⁸

Для серых тел: E₀= С₀(Е/100)⁴

Степень черноты зависит как от природы материала, так и от состояния его поверхности (полированная и шероховатая). Для серых тел необходимо знать зависимость между излучательной и поглощательной способностью.

7. Понятие об абсолютно черном, белом и диатермическом телах. Серые тела.

При Q_погл/Q=1 и Q_отр/Q=0, Q_пр/Q=0 тело полностью поглощает все падающие на него лучи, наз. абсолютно черными.

При Q_отр/Q=1 и Q_погл/Q=0, Q_пр/Q=0 тело отражает все падающие на него лучи наз. абсолютно белыми.

При Q_пр/Q=1 и Q_погл/Q=0, Q_отр/Q=0 тело пропускает все падающие лучи наз. абсолютно прозрачными или диатермичными.

Все тела в природе, кот. поглощают, отражают и пропускают ту или иную часть падающих на них лучей, наз. серыми телами.

8. Закон Кирхгофа.

Отнош-е лучеиспускательной способности любого тела (Е) к его поглощательной способности (А) при той же температуре явл. величиной постоянной, равной лучеиспускательной способности а.ч.т. (Е₀):

9. Определение кол-ва теплоты, отдаваемого в окружающую среду тепловым излучением.

Суммарная отдача теплоты стенкой путем конвекции и теплового излучения составляет: . Обозначив суммарный коэф. теплоотдачи конвекцией и излучением , получим (в Вт): .

10. Тепловое излучение газов.

Газы обладают способностью испускать и поглощать лучистую энергию, но для разных газов эта способность различна. Для одно- и двухатомных газов, в частности для N₂, O₂ и H₂ она ничтожна.

Значительной способностью излучать и поглощать лучистую энергию обладают лишь многоатомные газы, в частности CO₂, водяной пар H₂O и пр. Для теплотехнических расчётов наибольший интерес представляют углекислый газ и водяной пар - эти газы образуются при горении топлива.

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей. Газы постоянно излучают и поглощают энергию лишь в определённых интервалах длин волн , так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра; для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излучения равно нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов имеет избирательный (селективный) характер.