Wärmeleitkoeffizient von Luft

Joseph Black, zurück im fernen 1754,bewiesen der ganzen Welt, dass die Erdatmosphäre (mit anderen Worten Luft) aus einer Mischung verschiedener Gase besteht, von denen die wichtigsten Sauerstoff und Stickstoff sind. Er führte auch ein solches Konzept wie den Koeffizienten der Wärmeleitfähigkeit von Luft ein.

An alle lebenden Organismen auf der Erde zur ExistenzLuft wird benötigt, oder besser: Luft ist Sauerstoff. Der Prozess der Oxydation des Sauerstoffes, der aus der Umgebungsluft in den Körper eindringt, erzeugt die Energie, ohne die es keine Fortsetzung des Lebens gibt.

Sauerstoff ist weit verbreitet in der Produktion undAlltag - bei der Verbrennung wird Kraftstoff freigesetzt, bei mechanischen Verbrennungsmotoren mechanische Energie. Durch seine Verflüssigung werden Edelgase erzeugt.

Die Zusammensetzung der atmosphärischen Luft machteinen signifikanten Einfluss auf das Leben und die Gesundheit jedes Einzelnen. Perfect ( „richtigen“) enthält die Zusammensetzung bis zu 75 Prozent Stickstoff, 24 Prozent Sauerstoff und geringe Mengen verschiedenen Gase - Methan, Neon, Krypton, Wasserstoff, Kohlendioxid und andere.

Präsenz von industriellen Produktionen, erhöhendie Anzahl der Fahrzeuge, die in die Atmosphäre Millionen von biologischen und chemischen Mikroteilchen (Aldehyden, Ammoniak, Oxiden, Schwermetalle) emittieren, beträchtlich die Atmosphäre verschmutzen, wobei die thermische Leitfähigkeit der Luft verringert wird, die die lebenden Organismen negativ beeinflußt. Emissionen aus dem Betrieb von Automobilmotoren (in der Luft von Großstädten mindestens 60 Prozent) sind für den menschlichen Körper am schädlichsten. Der zweite Platz in Bezug auf die Umweltverschmutzung gehört den Wärmekraftwerken, der dritte der chemischen Produktion.

Die Haupteigenschaft von Luft ist seineWärmeleitfähigkeit. Nach zahlreichen Untersuchungen und Experimenten konnten Forscher bestimmen, dass die Wärme, die in dem gasförmigen Medium in drei Hauptwege verteilt ist: Wärmestrahlung (elektromagnetische Wellenenergie-Übertragung), Konvektion (Bewegungsenergie fließt durch Verkehrsschichten von Gas in den Raum), der thermischen Leitfähigkeit (zufällige Bewegung der Moleküle Förderung Aufnahme von Wärme von einer Gasschicht mit höherer Temperatur zu einer weniger "warmen" Gasschicht). Bei der Wärmeübertragung übertragen Moleküle, die mehr Energie enthalten, diese auf Moleküle mit einem niedrigeren Energiegehalt. Die charakteristische Fähigkeit, Wärme zu leiten, ist ein physikalischer Parameter des Wärmeleitkoeffizienten der Luft. Der Wärmeleitkoeffizient der Luft wird bestimmt durch die Gleichung:

λ = -d2Qt / gt / gn * dF * dt.

Der Koeffizient der thermischen Leitfähigkeit der Luft numerischist gleich der Wärmemenge, die durch eine Einheit von Zeit durch eine Einheit von isothermischen Oberflächen hindurchgeht, mit der begleitenden Bedingung, dass Gradt = 1 ist. Seine unmittelbare Größe wird als das Verhältnis W / (m · K) betrachtet.

Basierend auf den Ergebnissen von Experimenten und ExperimentenEs wurde eine Referenztabelle erstellt, aus der die Werte des Wärmeleitkoeffizienten von Luft und anderen Stoffen bestimmt werden können. Bei den meisten Substanzen kann der Wärmeübergangskoeffizient als lineare Funktion dargestellt werden

λ = λ0 * [1 + b * (t-to)],

wobei λ0 der Wert des Koeffizienten ist, der bei t0 = 0 Grad Celsius auf die Wärmeleitfähigkeit einwirkt;

b ist ein konstanter Wert, der experimentell bestimmt wird.

Wärme ist das schlimmste aller Gase. Der Wärmeübergangskoeffizient von Gasen nimmt mit steigender Temperatur zu und beträgt 0,006 ÷ 0,6 W / (m · K), wobei der obere Wert zu Helium und Wasserstoff gehört. Ihre direkten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten sind fünf oder sogar zehnmal höher als die anderer Gase. Der Koeffizient der Wärmeübertragung bei null Grad Celsius beträgt 0,0243 W / (m · K).

Die Wärmemenge, die von den Gasschichten bei dem Wärmeaustausch getragen wird, wird, wenn die Temperaturdifferenz über einen Zeitraum unverändert bleibt, durch das Gesetz aller bekannten Fourier-Wissenschaftler bestimmt.