DSC00043 (20)

2.1. PRZEWODZENIE CIEPŁA

Aby przez ciało przepływał strumień ciepła, koniecznym warunkiem jest istnienie w ciele różnic temperatury• Kierunek ruchu ciepła w ciele jeat zawsze prostopadły do izoterm*

I Gdyby było inaczej, gdyby przepływ ciepła nie był prostopadły do izoterm, to można by go rozłożyć na dwie skła —

Eys.1* Pole temperaturowe*

I doWei jedną prostopadłą do izoterm, a drugą równoległą do I izoterm* Wtedy ciepło płynące równolegle do izoterm przenosiłoby się bez różnicy temperatur; a to jest niemożliwe* Ciepło może płynąć w sposób ustalony lub nieustalony * Przy ustalonym przepływie ciepła, w każdym punkcie ciała utrzymuje się stała, właściwa dla punktu temperatura; Ina — czej mówiąc pole temperaturowe jest jedynie funkcją położenia punktu w przestrzeni i jest niezależne od czasu* A więc na przykład w ściankach rurek kotła, pracującego w sposób ciągły w tym samym reżimie, ustala się stały rozkład temperatury, a zatem i stały przepływ ciepła*

Nieustalony przepływ ciepła obserwujemy w gorącym reaktorze, który stygnie w chłodnym otoczeniu* Temperatury ścian oraz czynnika wewnątrz reaktora zmieniają się ustawicznie z czasem.

Ilość ciepła przewodzona przez ciało jest wprost pro — porcjonalna do wielkości powierzchni ciała F, do czasu T oraz gradientu temperaturowego ^

Powyższą zależność wyraża równanie Fouriera

= - A *F . H . dT ~ /V

Współczynnik proporcjonalności A nazywa się współczynnikiem przewodnictwa lub przewodnictwem właściwym*

Równanie Fouriera przedstawiany często w następującej postaci

-g- = 4 = - A.F . H    ../?/

Dla ustalonego przepływu ciepła przez ściankę aparatu o grubości ścian cT, temperaturach ścian t^ i tg* równanie /2/ może być scałkowane

q = -    - tg/. I    /3/

Ilość ciepła, przewodzoną w jednostce czasu , t j. jego przepływ, wyrażamy w kcal/h, dżul/sek lub w watach. Aby zamienić kcal/h na waty, należy wartość przepływu wyrażoną w kcal/h pomnożyć przez 1,16.

2.1.1. Współczynnik przewodnictwa cieplnego

"/spółczynnik przewodnictwa cieplnego wskazuje liczbowo ile kcal ciepła przepływa w ciągu 1 godziny przez 1 m^ powierzchni ściany o grubości 1 a, przy spadku temperatury wynoszącym 1°C. Mianc ^Atechn

techn

kcal i

7°c.h J

W układzie MKS ten sam współczynnik A ma miano

jji 111 11    11 HM i

2

gdyż ciepło wyrażamy w J, powierzchnię F w m , czas T w sek, temperaturę t w stopniach /grąd/. Dla zamiany A wyrażanego w mieszanych jednostkach technicznych na A w jednostkach MKS, należy A tanim P°^.ózyć przez 1,16, gdyż

1 kcal = 427 kG.m = 427.9,81 U.m = 4190 J

3