teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 59
Текст из файла (страница 59)
мтс. В на«»ем случае двффуэноннсе число Нуссеяьта Нпгэ = 2, причем йл )3 43 Нп П ОП С' Слслонюельно, коэффициент массооглачи 2» О Р =2 — = —, 4 г где г -- текущий радиус «аппп Так «ак «азия пспаряетсл, то згиченне со временем умспьиается. Считаем, что температура капли во асс время испарения равма ЮО 'С Тогда рюнссп кощмвтрзлий ЬС = С вЂ” С', буде пи»олине. тая как плопюсть дггффузиоино~ о пото«а массы 3 = 3 м, та 7 = — ЛС. МП г 3«лишен уравнение баланса пассы ю» «аппп, тщетность которой р" Л(Р, з, 3 — ЛСеп Ле = — р'4«г Игпе~ рирошвипч щюкедншо уравнения находим ирена испарения каши Зх(371 , з р "о 2НРДС' зле С -- начальный радиус «ашщ. Коэффициент диффузии Р примеч раиным аинемагичеаюй вязкости -з з насыщению а п»рв при г = 1ОО "С.
Збгда Р = 2 Ю м )с. Подставляя щвеспзые величины в напученную фсрыулу, находим 950,4 0,25 ' 1О ) 2 18 ° 2. 1О (0,0332 — 0,0255) В лиффузиаином иоцжничпоы сжю температура изненяетс» ог 1ОО до: ".; 200'С. Коэффициент диффузии Р— Т ' . Мы приняли Т= 373 К. Среднее "-"'-(( з,а значение коэффициенза диффузии в лейстащсльнссг» будет болыце зна. чевия, прннятощ нами, а время испаряю» — меньше. Кроме тою, нз-за наличия отиосителыой скорости згпчение юэффипиента мессоотдачи ',.", больше того значения, «второе использовано в расчете, что также приведет:...
«уменьшению в)жмени испарения. Ответ. Приближенно прем» испарения «алли т - Ю с. Чисть пдпшя ТЕ)ТЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ Тли»и южтн дао и ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОИЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 1б.1. Общие свелении о тепловом излучении Совшч»влепит процессов переноса теплоты зв счкг излучения и геплипрсволиост'н. Тезпюпроводность обус»оввена лвижепиеы вгик)ючас:иц тела; тегшосбмеи излучением осуществляете» пссредстеон эяектроыегиитвых волн или фотонои. Теплоцрожщпссть в пустоте отсутствует. Теплообиеи излучением между зеяаии осупзеспшяетс» щк при наличии, гш и а отсузствии вещественной спелы.
Гели спела не гюпю гает «злу зе. ние, тс се теыпьрату)ж никак не влияет на пропссс переноса топ»атн. Наириыер, пожив поджечь дерещииый в)жлмпг, сфокусировав солнечные лучи с помпщыо линззэ, н'иотовленной щ лала '1еплолой поток через произвольную элементарную зщощаззкИ вьщсаснную в неравномерно назретоьз зеле, ° сюжетно оиредеяяе св векторОм Ч, ко орый, в свою очередь, зависит только от значения Е н йгад Та данией ~щзьч. Чтобы рассчщать иитенснвнжтз. ~нреноса щплоты в окрест«ос~и лаиной тачки тел» лли среды в продессе тевлгюбыена излучениеы, необхпдвно учесть энерпзю, псреносиыую всеми »учена, проходяшиии через а»пнув точку При згом иа тшшовсе состояние юобою палого злеысн ге тща изн среды яепосредсгвенно влпяк т все другие завью тн взлу жющей системы. Та«им обраюм, юпеграэьпым «врвктсрсм процесса теллю бмсн юлуэениеы стлнчветья оз зеплопроводнссги Тепззащж излучение.
Изиестнь различвью аиды излучения. Тепловое излучение — що изяучвщге нагретых тел; оно одрсделясгс» тою,ко тенасратурой н саойшвами тгх тел Чтобы атом нш учить эг . р . пшные волны нли фотоны, ему надо сообщил определенное количество энергии. В процессе щаучения атом эту энергию теряет; она иер*колзп а энергию элентромагиитных пали. Для непрерывною излучения необходим приток энергии извне.
Прн шиловом пхзучении потери энергии ко .- пенснрузстся за счет энергии т огниво«о лвнжсни» атом< в п»и молок)л, те. за счет внутренней энерпги вещеспж Закиы сбразоы, здесь инее место постоянный перс«оп внутренней энерги» в энер~ию возбу кления юомоа, а затеи энернзя возбуждения преобразуется в энергию эзнктроыагнитных волн или фотонов (энергию излученщ). Чеы авиле теьнюршурэ, шм боль- 417 сп э врпгя зепловот движения чвтвц и, спедоввтельна, бол шс энергия юлу:ени«Согюсно закону Сзефаю — Бальцмана, тиар~на иву«ения яб. солю»но ~едиот шза пропорциональна абсолк ной замперш>рс в чеп ср.
той с~епеьн Ясьо. гга (юль гсплообмена июучением в праюсаах лорена са ~ьчыаш: возраспзе. с ув л ченнем температуры зеле иэи среды. ъ Из ~учение карах"геризустся длиной волны Е или юстг тй а, причем эпг л с харак~ ернс ики св ганы зашюимосп ю Е -е. где г скарасзь света Каь известно, скаропь све а а двиной среде заеиаиг ог козффициевта ьре:омлен«я л вязан са с арасшю света а суат зт сз, сопнашением >)и Часта з из«ум«их ие азнсит от фнзичсакого состояни» той среды, в которой ра прею~рыл»ге» 1пзгучеггне, аллина вояиы вивсит. Спектр лзлучсюш рвзяичиьш юл. Спектры излучения всех тел моин причислить кодяому нз трех тиг~ав линей«атому, полосатому нян сплошному. Рассмгприь сце«тр изяучсшг». Чтобы суцнть а спекгре ванюше«в», г вспомним из курса физи«н икон Кирхгофа а вьлс: всякое всогосгю пашнь шап зс лу ю, «оторва овца может испускать (см. ф (6.3).
Л ггй в й спеьзр араьг рен гш» юзов в атомарном состоянии, когда ат мь првкгически не взаимолейс вую туг с другом Излучение таких га аа в спектре дает линии очень узкой (ио «онечнай)ширины Используя «ваитова-механические прсдсгаяления, можно с«азш ь, что линейчазъю спектр игл> чспия газов абус ююп~ переходом пома с ад«»э~ о электро»знато у>юаи» энергпи па др> гой Каждо у тз> ирисуш вы»не авредеяенвый лнюй ~атый свекгр, сасгоявзий из г гцезьньш спектральных линий или групп При больших два»синях атомы взаимодействуют друг с,;р> гом, поэтому сигюрюьные янин« расширя«иск Прн очень высо«их гемвершурзх атом ппв распадвегся «а положите.зьные ионн и эзппроиы, которые пало«атея а свг бог>нам гисгояннн и ири свае« ускоренном азицении абраз>ют спз шиой спектр иглу гения спе«зр, в котором каяаа» полоса состоит из «>навесив линий.
Энергия пасеку ы :.Е( -'-.). Е - Еь г Еюь Е, „,- где Ес, э вргия дан»гения юе«цюиоя пносизсльно ядер; Е,.— энер. |ия колебания ядер (псриоличсска. юменсиве атносительнога наложении клер), 6 „„ — энергия врал>сина ядер (изиенени ориентации а«скул !4 пра -гране гвс) Известно, чта Е,, э ). з ю Е „, Рюстаяние ме«лу раша ел ными >рознями энергии трюдо меньше )всего»пня межл> ьалебагсльными, а сааза очередь, раастояиие между «аяебаюльными уровнями гаража мсньюе расатаяння между электронными.
С,глава>ельне, наименьшую иерпио нала шг)«пнгь не возбужвенне ара~гг гольною уровня энергии Поскольку излучение — юа иерехол с одного урони» энергии на другой, га сяожный спе«тр излучеиня молекул абъясняс с» многообразнем перекодоа с ад«от энергетического >разия на другой. При таких переход«к «спектре июучения появлиютс» паласы, называ мыс «озебшезжнымн, ввжшюезьными, электронна-кояебвгсльными, калебатегшна-врашюел ными и др.
Калсбаюльные в «рашательные по сы набвовются у мнатшомных молекул Пгцтаыу в инфракрасной и ближней видимой части спектр»наиболее спльнп излучаю.(н слсдпвшельно. поглашают]шкив та.ю. как Н>О (иьр) и СОз Именгю шим мо« но объясни ь сушестаениае поглошеиие азмосферай излучения Землгг(вари«копь й эффект атмосферы). Онсргия июучеиия газов НзО (яара) и СОз составляат энзэ«тошную гасгь нергин юлученнл продуктов странна топлив в тап«ах паровык «отлов Цвухатмные тзы с симмстри*шыми моле«>«ами (Оп Нз) колебюсльнык н «раж»ге.вн пг палас ие име«п, поэтому аю ие нзлуча~ат энергию в инфраяраоипй ошгасги спектре.
Обюсняетс» зго атсут денем у иих дицольнаго момента. Несимметричные азу«атомные молекулы (СО, НО) об«алеют дипольным моментом, поэтому нмпо~ пш осы иза>чения а инфракряаной области спектра, хотя иьтвсиаиопь излучсии» в этих паласах гор»зло ь свыше, чем лля трсзштомных газов СО> н Н>О (пвр). Сюаиаюй спектр излучевв» характерен лля жидких и тверлых тсз В жиш их н тюрдых тппгг, юе юстины сильна взаимодействую друг с друпзм. э«оргия «вжл й пз ннх вюгюча.г в себя н энергию ее аз»и одело яи» с другими части>выл катара» может иметь самые разнообразцыс знзчени» Поэтому вместе о дельных энергсзпческих уровней. характерных для ~ азов, здесь образуются сплошные пюасы позмцжнык энергетических сосшпций.
При этом значение «авиве излучения мажет быль самым различным В рез>вы«гс тек~9 иззу г ии» лолучается сп юшнмм. Поношение излучения. Фраггзбзским ученым П Ь>герэм П698 —- !7>йг,)б ус«н онз н, »»н тр уу нш* пенс иастгг нззученн» ири щюхажлении сне та через ее»лес а вроне ляг во зв- зону эксваненты, ге. нюенснвнопь юа> вниз на выходе нз сзю» папюшпошега вешапвв в г (х .
тол~эти«а спок) рлз меньиге, чем на вхапе в вега Казффицнен ц называется»ффвш еюла ло лонге г, «аз орый зависит аг юнны волны в вр Нв шише можяо убедиться в том, чта коэффн пвнт и маз Лл» гати и вези« длх ь сза.пав Цейьз в«э с»ьва, ~уч света, «ага н с большим ослабление, проходит через толстый алой вал»нога паРа (тумана), а лаже через го«кую мпгюлическую пластину не проходит. а)9 Фнзи ~секи Гюлыспй козффнпнснт нагяоп?ения мсшлла объясняется тем, по в мстслзпх из-за нгшичня пюбсдных электрогюв, движушнхс» ~юл лействнсм электркчсскапз поля световой волны, возникают бьютрсперемекщае юкн, сопровождающиеся выделением джоулеаой тенлоп .
Прн этом энергия световой нонны быстро >м пьшается, превращаясыю внут>жниюю энергию Таким обрезом, в мега?лез, а также н ас мгюпш диэлектриках ° опющ иие (а также и о му ~ение) энергии прокоп)днт в ярепелаз тонкого повсркностгюго слоя. Энергия ишу гения, исход она от таких тех пронсрнионаэьна шющали ~юв рхнош и. Газы, ешзи они е данной области спектра не прозрачны дзл тсгловогс нзлучснизь попзощают и »звучали ео всем объеме. Пошсму энергия излучении газа пропсрднаяазьна занимаемому им объему. Поглощение или но?учение зшое называется обьемным (>бъсмным оно будет шкже назымпься и в том случае, если п?з содержит во взвепннвюм ссстоани» мел»не твердые часпзнм (например, частипы свин, золы или коков в лрпдуктах сгорания топлив) 16.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
