Реферат: визначення термодинамічних властивостей різних речовин і матеріалів

5.1. Поверхнева густина теплового потоку - [q, ]; (areic heat flow rate, поверхностная плотность теплового потока) - векторна фізична величина, модуль якої дорівнює першій похідній теплового потоку за площею поверхні, через яку він проходить, а напрям збігається з напрямом переміщення теплоти:

де n - одиничний вектор нормалі до поверхні в напрямі перенесення теплоти.

dim q = MT-3, [q] = 1 Вт/м2.Ват на квадратний метр (W/m2, Вт/м2) - дорівнює поверхневій густині теплового потоку 1 Вт, рівномірно розподіленого по поверхні площею 1м2.

5.2Коефіцієнт теплопровідності, теплопровідність , - [, k]; (thermal conductivity, коэффициент теплопроводности) - скалярна фізична величина, що характеризує інтенсивність процесу теплопровідності в даній речовині й дорівнює відношенню модуля густини теплового потоку, спричиненого теплопровідністю, що протікає через деяку поверхню, до модуля градієнта температури на цій поверхні.

Це визначення випливає із закону Фур’єдо якого l входить як коефіцієнт пропорційності.dim = LMT-3-1, [] = 1 Вт/(м·K).

Ватнаметр-кельвін [W/(m·K), Вт/(м·K)] дорівнює коефіцієнту теплопровідності речовини,в якій при стаціонарному режимі теплопровідності з поверхневою густиною теплового потоку 1 Вт/м2 установлюється температурний градієнт 1 К/м. Існує багато вживаних, але не допустимих до застосування позасистемних одиниць коефіцієнта теплопровідності, наприклад:

1 ерг/(с·cм·oC) = 10-5 Вт/(м·K);

1 ккал/(год·м·oC) = 1,163 Вт/(м·K);

1 кал/(с·cм· oC) = 4,187·102 Вт/(м·K).

6. Коефіцієнт теплообміну - [K, k, a]; (coefficient of heat transfer, коэффициент теплообмена) - фізична величина, що характеризує передавання теплоти між двома середовищами і дорівнює відношенню поверхневої густини q теплового потоку, що протікає межу поділу середовищ до різниці температур T між ними:K = q/T.dim K = MT-3-1, [K] = 1 Вт/(м2·K).

Ват на квадратний метр-кельвін [W/(m2·K), Вт/(м2·K)] - дорівнює коефіцієнту теплообміну, що відповідає поверхневій густині теплового потоку 1 Вт/м2 при різниці температур 1 К.Існує багато вживаних, але не допустимих до застосування позасистемних одиниць коефіцієнта теплообміну, наприклад:

1 ерг/(с·cм2·oC) = 10-3 Вт/(м2·K); 1 ккал/(год·cм2·oC) = 1,16 Вт/(м2·K);

1 кал/(с·cм2·oC) = 4,187Вт/(м2·K); 1 Бто/(год·фут2·oF) = 5,68 Вт/(м2·K).

6.1. Коефіцієнт теплопередавання - [h,a]; (surface coefficient of heat transfere, коэффициент теплопередачи) - фізична величина, що характеризує передавання теплоти від одного середовища до іншого через стінку (межу поділу) і дорівнює відношенню поверхневої густини q стаціонарного теплового потоку на стінці (межі поділу) до різниці між температурою Тs стінки (поверхні поділу) та температурою Тt зовнішнього середовища :h = q/(Тs-Тt).Коефіцієнт теплопередавання має такі самі розмірність і одиницю, що й коефіцієнт теплообміну.

6.2. Коефіцієнт теплоізоляції, теплоізоляція [M];(thermal insulance, коэффициент теплоизоляции) - фізична величина, обернена до коефіцієнта теплообміну К:

M = 1/К.dim M = М-1T3, [M] = 1 (м2·K)/Вт.

Квадратний метр-кельвін на ват [(m2·K)/W, (м2·K)/Вт] - дорівнює коефіцієнту теплоізоляції, який відповідає коефіцієнту теплообміну 1 Вт/(м2 K).

У будівництві цю величина часто називають термічним (тепловим) опором і позначають символом R.

6.3. Коефіцієнт температуропровідності, температуропровідність - [a]; (thermal diffusivity, коэффициент температуропроводности) - фізична величина, що характеризує швидкість зрівнювання температури в середовищі за умов нестаціонарної теплопровідності та дорівнює відношенню коефіцієнта теплопровідності l речовини до добутку її питомої масової теплоємності cp при постійному тиску й густини r:

a = l/cpr. dim a = L2T-1, [a] = 1м2/с.

Квадратний метр на секунду (m2/с, м2/с) дорівнює температуропровідності речовини з теплопровідністю 1 Вт/(м·K), питомою масовою теплоємністю при постійному тиску 1 Дж/(кг·K) і сталою густиною 1 кг/м3.

7. Теплоємність тіла (системи) - [C]; (heat capacity of body (system), теплоемкость тела (системы)) - фізична величина, що дорівнює відношенню елементарної кількості теплоти dQ, яка витрачається на нагрівання тіла (системи), при якому температура тіла (системи) підвищується на dT, до цієї різниці температур:C = dQ/dT.

Теплоємність є функцією процесу і тому залежить не лише від властивостей речовини, з якої складається тіло (система), а й від типу процесу нагрівання. Найуживанішими різновидами теплоємності є ізобарна теплоємність CP (при постійному тиску) та ізохорна CV(при постійному об’ємі).

dim C = L2MT-2-1, [C] = 1 Дж/K.

Джоуль на кельвін (J/K, Дж/K) - дорівнює теплоємності системи, температура якої підвищується на 1 К при підведенні до системи теплоти 1 Дж.

Рекомендовано кратну одиницю кДж/K.

7.1. Питома (масова) теплоємність - [c]; (massic heat capacity, удельная (массовая) теплоемкость) - фізична величина, що дорівнює відношенню теплоємності C тіла (системи) до маси м тіла (системи)

c = C/m. dim c = L2T-2-1, [c] = 1 Дж/(кг·K).

Джоуль на кілограм-кельвін (J/(kg·K), Дж/(кг·K)) - дорівнює питомій масовій теплоємності однорідного тіла (системи) масою 1 кг з теплоємністю 1 Дж/K.