Havanın ısı iletkenlik katsayısı

Joseph Black, uzaktaki 1754'te,dünyaya atmosferinin (başka bir deyişle havada) çeşitli gazların karışımından oluştuğunu kanıtladı, bunların başlıca oksijen ve azot olduğu gazlar. Ayrıca, havanın ısı iletkenliği katsayısı gibi bir kavramı da getirdi.

Varlık için dünyadaki tüm canlı organizmalaraHava gereklidir ya da daha ziyade hava temel oksijendir. Çevredeki havadan vücuda giren oksijenin oksidasyon süreci, olmadan hayat sürmeye devam eden bir enerji üretir.

Oksijen, üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır vegünlük yaşam - yanma esnasında yakıt kesilir ve mekanik yanma motorlarında mekanik enerji oluşur. Sıvılaştırmasıyla asal gazlar üretilir.

Atmosferik hava oluşumu kompozisyonuher insanın yaşamı ve sağlığı üzerinde önemli bir etkisi vardır. metan, neon, kripton, hidrojen, karbon dioksit ve diğer - bileşimin yüzde 75 azot, yüzde 24 oksijen ve çeşitli gazların az miktarda kadar içerir Perfect ( "doğru").

Sanayi üretiminin varlığı, artırılmasıönemli ölçüde olumsuz canlı organizmaları etkileyen hava ısı iletkenliği düşük olup, burada atmosfer, kirleten, biyolojik ve kimyasal mikro (aldehitler, amonyak, oksitler, ağır metaller) atmosferi milyonlarca yayan araç sayısı. Otomobil motorlarının çalışmasından kaynaklanan emisyonlar (büyük şehirlerin havasında en az yüzde 60) insan vücuduna zararlıdır. Kirlilik açısından ikinci sırada termik santraller, üçüncüsü kimyasal üretimdir.

Havanın temel özelliğiısı iletkenliği. çok sayıda test ve deneyleri takiben, bilim adamları, gaz halindeki ortam içinde, ısı üç yolla dağıtılmaktadır belirlemek mümkün: termal radyasyonu (elektromanyetik dalga enerjisi iletim), konveksiyon ısı iletkenliği (moleküllerin gelişigüzel hareket teşvik (hareketli enerji trafik boşlukta gaz katmanları arasında akar) daha yüksek sıcaklığa sahip bir gaz katmanından daha düşük bir "sıcak" gaz tabakasına ısı alımı). Isı transferi sürecinde, daha fazla enerji içeren moleküller daha düşük bir enerji içeriğine sahip moleküllere aktarırlar. Isıyı iletebilme özelliği, havadaki ısı iletkenlik katsayısının fiziksel bir parametredir. Hava iletim katsayısı denklemle belirlenir:

λ = -d2Qt / gt / gn * dF * dt.

Havanın termal iletkenlik katsayısı sayısal olarakgradt = 1 olduğu eş zamanlı bir izotermal yüzey birimi vasıtasıyla bir ünite boyunca geçen ısı miktarına eşittir. Hemen boyutu, W / (m · K) oranı olarak kabul edilir.

Deney ve deney sonuçlarına dayanarakHava ve diğer maddelerin ısı iletkenlik katsayısının değerlerini belirlemek mümkün olan bir referans tablosu oluşturulmuştur. Çoğu madde için, ısı transfer katsayısı lineer bir fonksiyon olarak temsil edilebilir

λ = λ0 * [1 + b * (t-to)],

burada λ0, t0 = 0 ° C'de termal iletkenliğe etki eden katsayının değeridir;

b deneysel olarak belirlenen sabit bir değerdir.

Isı gazların en kötüsüdür. Gazların ısı transfer katsayısı sıcaklık arttıkça artar ve üst değerin helyum ve hidrojene ait olduğu durumda 0.006 ÷ 0.6 W / (m.K) olur. Doğrudan ısı iletkenlik katsayıları diğer gazlardan beş veya on kat daha fazladır. Sıfır derece santigrat derecesinde ısı transferi katsayısı 0.0243 W / (m.K) 'dır.

Bir süre boyunca sıcaklık farkı değişmezse, ısı değişimi sürecinde gaz katmanları tarafından taşınan ısı miktarı bilinen tüm Fourier bilim adamlarının kanunlarıyla belirlenir.