- •Вивчення приладів для виміру термодинамічних параметрів
- •1.1 Загальні вказівки
- •Лабораторна робота 2 визначення ізобарної теплоємності газів
- •2.1 Загальні вказівки
- •2.2 Методика проведення експерименту
- •2.3 Опрацювання опитних даних
- •Лабораторна робота 3 визначення показника адіабати повітря
- •2.1 Загальні вказівки
- •3.2 Методика проведення експерименту
- •3.3 Методика опрацювання досвідчених даних
- •Лабораторна робота 4 визначення ступеня сухості вологої насиченОї паРи
- •4.1 Загальні вказівки
- •4.2 Методика проведення експерименту
- •4.3 Методика визначення ступеня сухості
- •4.4 Вимоги до звіту
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота 5
- •Визначення параметрів вологого повітря
- •5.1 Загальні вказівки
- •5.2 Методика проведення експерименту
- •5.3 Методика визначення параметрів вологого повітря по
- •5.4 Вимоги до звіту
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота 6 визначення коефіцієнта теплопровідності твердого тіла
- •6.1 Методика проведення експерименту
- •6.3 Вимоги до звіту
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота 7 дослідження процесу тепловіддачі при вільному руху теплоносія
- •7.1 Загальні вказівки
- •7.2 Методика проведення експерименту
- •7. 3 Методика опрацювання опитних даних
- •7. 4 Вимоги до звіту
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота 8 визначення коефіцієнта випромінювання та ступеня чорнуватості твердого тіла
- •8.1 Загальні вказівки
- •8. 2 Методика проведення експерименту
- •8. 3 Методика опрацювання опитних даних
- •8.4 Вимоги до звіту
- •Контрольні питання
7. 4 Вимоги до звіту
Звіт повинний містити:
1. Титульний лист по установленій формі.
2. Назва і ціль роботи.
3. Основні теоретичні положення.
4. Розрахункові формули, результати вимірів і розрахункових даних ( у виді таблиці ).
5. Схему опитної установки і стислий її опис.
6. Висновки про роботу.
Контрольні питання
1. Дайте стислу характеристику конвективного теплообміну.
2. Особливості теплообміну при змушеному і вільному прямуванні теплоносія.
3. У чому фізичний зміст коефіцієнта тепловіддачі ? Від яких чинників залежить його розмір ?
4. Напишіть основне рівняння конвективного теплообміну.
5. Напишіть формулу для визначення коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням.
Лабораторна робота 8 визначення коефіцієнта випромінювання та ступеня чорнуватості твердого тіла
Ціль - ознайомлення з одним з експериментальних методів визначення коефіцієнта випромінювання й ступеня чорнуватості твердого тіла (калориметричним засобом).
8.1 Загальні вказівки
Для виконання даної роботи необхідно проробити поділ «Променистий теплообмін» по роботах [4,5] і знати його положення.
Енергія випромінювання виникає за рахунок енергії інших видів у результаті складних молекулярних і внутрішньоатомних процесів. Природа всіх променів та сама - це електромагнітні хвилі, що поширюються зі швидкістю світла ( в абсолютному вакуумі 300000 км/с). Джерелом теплового випромінювання є внутрішня енергія нагрітого тіла. Кількість енергії випромінювання в основному залежить від фізичних властивостей і температури тіла. Для теплопередачі найбільший інтерес подають промені з довжиною хвилі λ = 0,8- 40 мкм.
Кожне тіло здатне не тільки випромінювати, але і відбивати, поглинати і пропускати через себе падаючі промені від іншого тіла. Позначив загальну кількість енергії випромінювання, що падає на тіло, через Q, можна написати таку рівність: Q = QА + QR + QД або А + R + Д = 1. Розмір А є вбираюча спроможність ; R - відбивна спроможність; Д - пропускна спроможність. Розміри А, R, Д відповідно рівні: А = QА / Q; R = Q R / Q; Д = Qд / Q.
Для більшості твердих тіл, практично пропускаючих не через себе променисту енергію, можна записати А + R = 1, Д = 0. Тіло, що поглинає всі падаючі на нього промені, тобто А =1, R = 0 і Д = 0, називають абсолютно чорним. Тіло, що відбиває всі падаючі на нього промені, називають абсолютно білим, тобто R = 1, А = 0, Д = 0. При Д = 1, А = 0 і R = 0 тіло абсолютно прозоро для теплових променів. У природі абсолютно чорних, білих і прозорих тіл не існує, проте, поняття про неї є дуже важливим для порівняння з реальними тілами.
Кількість тепла, передана випромінюванням від одного тіла до іншого, у загальному випадку визначите за формулою
(8.1 )
де Спр - приведений коефіцієнт випромінювання, що залежить від коефіцієнтів обох тіл, Вт / (м2. К4);
Неф - ефективна променесприймаюча поверхня, що залежить від розмірів, геометричної форми і взаємного розташування тіл, м2;
Т1 і Т2 - абсолютні температури тіл, К.
Приведений коефіцієнт випромінювання обчислите по формулі
, (8. 2)
де С1, С2, Со - коефіцієнти випромінювання першого, другого й абсолютно чорного тіла; Н1, Н2 - поверхні тел.
Коефіцієнт випромінювання будь-якого реального (сірого) тіла пов'язаний із коефіцієнтом випромінювання абсолютно чорного тіла співвідношенням
С = ε Со, відкіля ε = . (8.3 )
Коефіцієнт ε називають ступенем чорнуватості тіла, що дорівнює відношенню коефіцієнти випромінювання даного тіла до коефіцієнта випромінювання абсолютно чорного тіла, тобто характеризує випромінювальну спроможність аналізованого тіла стосовно випромінювальної спроможності абсолютно чорного тіла: ε = Е / Ео.
Коефіцієнт випромінювання характеризує інтенсивність передачі тепла випромінюванням, чисельне значення котрого дорівнює кількості тепла, що випромінюється з одиниці поверхні тіла (1 м2 ) в одиницю часу (1 с) і при різниці в четвертому ступені абсолютних температур поверхні тіл (між якими відбувається променистий теплообмін) в один градус. Відповідно до закону Кирхгофа, чим більше вбираюча спроможність тіла, тим більше його випромінювальна спроможність. Тому абсолютно чорне тіло має максимальне значення коефіцієнта випромінювання ( С = 5.67 Вт / м2. К4 ) або для абсолютно чорного тіла ε = 1, а для абсолютно білого тіла С = 0 і ε = 0. У загальному випадку 0 < С < 5.67, 0 < ε < 1.