Kamil Dobrzyń

Biotechnologia I Gr. 1 para 3

Ćw. Pomiar współczynnika przewodnictwa ciepłego ciał sypkich.

Ruchem ciepła określa się przenoszenie energii wewnętrznej ciała pod wpływem różnicy temperatur.

Przewodnictwo cieplne:

Cząsteczki znajdujące się w miejscach o wyższej temperaturze, mające wyższą energię kinetyczną, w czasie zderzeń przekazują energię cząsteczkom o niższej temperaturze i mającym mniejszą średnią energię kinetyczną. Ilość ciepła q przenoszonego w zjawisku przewodnictwa w jednostce czasu między dwoma równymi i równoległymi przekrojami ciała zależy od jego rodzaju, jest wprost proporcjonalna do powierzchni przekroju S i różnicy temperatur
tych dwóch przekrojów a odwrotnie proporcjonalna do odległości
między nimi:

; gdzie:

- współczynnik przewodnictwa cieplnego.

Przekształcając otrzymujemy wzór na współczynnik przewodnictwa cieplnego:

,

który liczbowo równy jest ilości ciepła wyrażonego w dżulach, które przepływa w ciągu sekundy przez powierzchnię jednego metra kwadratowego, wyodrębnioną w ciele, prostopadłą do kierunku przepływu, gdy spadek temperatury wynosi jeden Kelwin na metr.

Współczynnik zależy od rodzaju substancji.

Prędkość rozchodzenia się zmian temperatury zależy nie tylko od współczynnika przewodnictwa cieplnego, ale także od ciepła właściwego ciała [c] i jego gęstości [
].

Stosunek:
nazywamy współczynnikiem przewodnictwa temperaturowego.

Zjawisko konwekcji ciała polega na przenoszeniu energii wewnętrznej wraz z ogrzanym ośrodkiem. Ciepło rozchodzi się przez konwekcję w cieczach i gazach stykających się z ogrzaną powierzchnią.

Ilość ciepła przenoszonego przez konwekcję w jednostce czasu jest wprost proporcjonalna do różnicy temperatur ciała (T₁) i środowiska (T₂), w którym odbywa się konwekcja do powierzchni S ogrzanego ciała i zależy od: właściwości środowiska kształtu i położenia ciała oraz rodzaju powierzchni:

- współczynnik przewodnictwa zewnętrznego charakteryzujący warunki, w których zachodzi konwekcja.

Wzory robocze:

- współczynnik sprawności grzejnika

Pomiar:

r1	r2	l	U	I	T1	T2
cm	cm	m	V	A	K	K	K	J/msK

---