- •Аспекти розвитку матеріалознавства як науки про матеріали
- •Методи вивчення будови і властивостей матеріалів
- •Агрегатний стан речовини
- •Елементи кристалографії. Типи кристалічних решіток (сингоній)
- •Градація структури твердих тіл. Поліморфізм
- •Дифузія у металах і сплавах. Самодифузія. Закони дифузії.
- •Рідкі кристали , класифікація, характеристика, галузь застосування
- •Загальна характеристика металів і сплавів, їх класифікація, властивості.
- •Термічна обробка металів і сплавів
- •Сплави на основі заліза: сталі та чавун
- •Діаграма фазової рівноваги. Діаграма залізо-цементит
- •12. Класифікаційні ознаки некристалічних твердих тіл
- •13. Некристалічні тверді тіла: Полімери за типом волокон
- •14. Загальна характеристика неорганічних (силікатних) матеріалів
- •16. Цемент та бетон, клас-ція
- •17. Загальна хар-ка клеючих матеріалів
- •20. Особливості структури і властивості полімерів за типом волокон
- •21. Кристалічна та аморфна структура металів та неметалів (силікатів)
- •22. Особливості структури і властивості полімерів за типом пластмас
- •33.Матеріали, що використовуються у виробництві непродовольчих товарів.
- •32.Фізико-механічні властивості матеріалів. Теорія міцності. Деформаційні процеси.
- •31.Оптичні властивості матеріалів.
- •30.Методи визначення характеристик теплофізичних властивостей матеріалів.
- •29.Здатність матеріалів змінювати чи зберігати свої властивості під дією теплової енергії.
- •28.Здатність матеріалів поглинати тепло під дією теплової енергії.
- •27.Здатність матеріалів проводити тепло під дією теплової енергії.
- •26.Теплофізичні властивості матеріалів: характер теплового руху, теплопередача.
- •25. Проникність як фактор гігієнічних властивостей матеріалів.
- •24. Поглинання як фактор гігієнічних властивостей матеріалів.
- •23.Класифікаційні ознаки фізичних властивостей матеріалів.
28.Здатність матеріалів поглинати тепло під дією теплової енергії.
Теплофізичні властивості характеризують швидкість процесів нагрівання та охолодження. Знання й аналіз теплофізичних характеристик продуктів (теплоємності, коефіцієнта теплопровідності, коефіцієнта температуропроводності) дозволяє вибрати методи й оптимальні режими процесів теплової обробки, правильного зберігання цих продуктів.
Теплоємність – це кількість тепла, яка необхідна для підвищення температури тіла на 1˚С у певному інтервалі температур: , (Дж/С).
Питома теплоємність – це кількість тепла, яка необхідна матеріалові масою 1кг, щоб підвищити його температуру на 1˚С, Дж(кг·с)
,
де Q – кількість теплоти, Дж;
m – маса матеріалу, кг;
– різниця термодинамічних температур, ˚С.
Об’ємна теплоємність – показує, яку кількість тепла необхідно витратити для нагрівання одиниці матеріалу.
Об’ємна теплоємність завжди дорівнює теплоємності об’ємної маси матеріалу.
Матеріали з великою об'ємною теплоємністю мають кращі теплозахисні властивості.
Коефіцієнт температуропровідності залежить від коефіцієнта теплопровідності матеріалу:
,
де – варіює від 1,50 до 2,333 ; від 7,17 до 16,33 /с · ;
– теплоємність матеріалу;
ν – об'ємна маса матеріалу, кг/ .
Температуропровідність відіграє важливу роль у процесах волого-теплової обробки швейних виробів, оскільки вона визначає швидкість прогрівання матеріалів, що обробляються.
Характеризується теплопровідністю: Питома теплоємність: . Об’ємна теплоємність: . Коефіцієнт температури провідності характеризує здатність матеріалів вирівнювати температуру в різних точках, а також передавати тепло від більш нагрітих місць до менш нагрітих.
27.Здатність матеріалів проводити тепло під дією теплової енергії.
Теплофізичні властивості характеризують швидкість процесів нагрівання та охолодження. Знання й аналіз теплофізичних характеристик продуктів (теплоємності, коефіцієнта теплопровідності, коефіцієнта температуропроводності) дозволяє вибрати методи й оптимальні режими процесів теплової обробки, правильного зберігання цих продуктів.
Характеризується теплопровідністю.
Теплопрові́дність — здатність речовини переносити теплову енергію, а також кількісна оцінка цієї здатності.
Явище теплопровідності полягає в тому, що кінетична енергія атомів й молекул, яка визначає температуру тіла, передається атомам і молекулам у тих областях тіла, де температура нижча.
Теплопровідність не єдиний шлях, яким тепло передається від тіла з вищою температурою, до тіла з нижчою температурою. Така теплопередача може також відбуватися за рахунок теплового випромінювання і конвекції. Різниця між теплопровідністю й конвекцією в тому, що при конвекції тепло переноситься разом із речовиною, а при теплопровідності переносу речовини немає.
При теплопровідності величина потоку тепла визначається різницею температури між різними областями тіла. Кількісно теплопровідність характеризується коефіцієнтом теплопровідності , який входить в рівняння (закон Фур'є)
.
Тут — тепловий потік, T — температура, — оператор Гамільтона набла, яким позначається градієнт.
Коефіцієнт теплопровідності вимірюється у Вт/(м·K) або Вт·м-1·K-1.
Механізм теплопровідності.
Найбільшу теплопровідність мають речовини, в яких тепло переноситься вільними електронами, що зумовлено їхньою малою масою. Саме тому теплопровідність металів зазвичай висока. В нагрітій області речовини є більше електронів із високою енергією, вони легко мігрують в холодніші області, й втрачають там енергію, розсіюючись на коливаннях кристалічної ґратки. Діелектрики, наприклад, кераміка, мають меншу теплопровідність, що робить їх зручними для виготовлення посуду. В діелектриках, де немає вільних електронів, тепло передається повільнішими коливаннями атомів. Гази, наприклад, повітря, мають малу теплопровідність, зважаючи на невелику густину молекул і доволі нечасті зіткнення між ними. В газах тепло швидше переноситься через конвекцію.
З огляду на це, добрими теплоізолюючими властивостями характеризуються матеріали, в яких багато порожнин, заповнених повітрям: вовна, вата, пінопласт, тощо.