17969

Cel ćwiczenia i zakres ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest pomiar zmian temperatury i gęstości strumienia ciepła w przegrodzie zewnętrznej. Pomiary zostały dokonane w laboratorium fizyki budowli.

Wstęp teoretyczny

I.    Ustalone i nieustalone warunki przebiegu procesu przenikania ciepła przez

przegrodę

0    ustalonym przenikaniu ciepła możemy mówić, gdy temperatura w poszczególnych punktach jest stała w określonym czasie. W takim przypadku temperatury w poszczególnych punktach określane są tylko położeniem t = f(x).

Jeżeli temperatura w poszczególnych punktach zależy zarówno od położenia jak i od czasu, mówimy o nieustalonym przenikaniu ciepła. Wykresem będzie wtedy zależność t=f(x, t).

W praktyce zazwyczaj mówimy o nieustalonym przenikaniu ciepła, jednak w obliczeniach cieplno - wilgotnościowych przegród budowlanych zakłada się najczęściej przenikanie ustalone.

II.    Wymiana ciepła przez przewodzenie, prawo Fouriera

Wymiana ciepła przez przewodzenie polega na przekazywaniu energii kinetycznej bezładnego ruchu cząsteczek w wyniku ich zderzeń. Proces prowadzi do wyrównania temperatury między ciałami. W płynach przekazywana jest energia kinetyczna atomów

1    cząsteczek, zaś w ciałach stałych energia drgań atomów w sieci krystalicznej.

I prawo Fouriera

Gęstość strumienia ciepła jest wprost proporcjonalna do gradientu temperatury q = —ĄjradT - —AVT

II prawo Fouriera

Zmiana temperatury w czasie w określonym punkcie obiektu (tzw. Pochodna lokalna) przy założeniu X — const i q_v = 0

ŁoVT

dr

- operator Laplace'a

V • T =

ar

dx

ar

dy

- laplasjan temperaturowy

2

V