Термодинамика и теплопередача 📙 - Физика
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Термодинамика и теплопередача

  1. Сущность термодинамики в физике
  2. Термодинамическая система
  3. Специфика процесса тепловой передачи
  4. Методы тепловой передачи и тепловой проводимости
Определение 1
Термодинамика является подразделом физики, который занимается исследование заимообразных изменений различных типов энергии, связанных с ее перемещением в формат тепла и работы.

Ключевое фактическое предназначение термодинамики представляется со способности рассчитывать тепловые процессы реакции, подготовительного указания вероятности либо невероятности реализации реакции, в том числе среду ее преодоления.

Определение 2
Тепловая передача считается физическим явлением, чья сущность будет являться в возможности передавать тепловую энергию. Обмен осуществляется меж двумя объектами или меж их системами. Необходимым требованием в данной ситуации будет возможность передавать теплоту от более разогретого объекта к менее разогретому.

Сущность термодинамики в физике

Термодинамика, считаясь комплексной частью тепловой техники, осуществляет исследования законов преобразования энергии в различных химических и физических явлениях, которые выполняются в макроскопических системах и препровождаются, в то же время, тепловыми процессами. Исследователи выделяют следующие виды энергии:

  • Тепловая энергия.
  • Электрическая энергия.
  • Химическая энергия.
  • Магнитная энергия, а также иные.

В роли ключевых заданий изучения в физике акцентируется внимание на термодинамике биосистем и технической термодинамике. Техническая термодинамика, в то же время, исследует закономерности взаимопревращений механической и тепловой энергии (в совокупности с теорией теплового обмена), и по данной причине, представляется в роли фундаментальной теории теплотехники. Отсутствие данного фундамента привело бы к невозможности рассчитывать и проектировать тепловые двигатели.

Методика, которая задействована в термодинамике, считается феноменологической. Процессы в термодинамике исследуются целиком. Взаимосвязь макроскопических показателей, которые определяют функционирование системы, осуществляется двумя законами термодинамики. В том числе в термодинамике есть важнейшее, как термодинамическая система, которую необходимо исследовать более тщательно, для хорошего восприятия явлений в термодинамике.

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Термодинамическая система

Замечание 1
Термодинамическая система является совокупностью физических объектов, которые пребывают в состоянии механического и теплового взаимного воздействия меж собой, и в том числе, с внешними объектами, окружающими термодинамическую систему (говорится об окружающей среде).

Выбор системы в данной ситуации свободный, и будет продиктован требованиями предполагаемого задания. Объекты, которые не входят в систему, именуются внешней средой. Система же, при этом, отделена от внешней среды благодаря подконтрольной поверхности (специальной мембраной). Таким образом, для самой простой системы, к примеру, системы с газообразным веществом, заключенным в поршневом цилиндре, в роли окружающей среды будет воздушная масса, а подконтрольной поверхностью будут перегородки цилиндра, а также собственно поршень.

Взаимные воздействия механического и теплового вида системы в термодинамике выполняются благодаря подконтрольной поверхности. В ходе механического взаимного воздействия осуществляется работа, которая выполняется или непосредственно системой, либо данная работа осуществляется над системой. Во всеобщей ситуации на систему возможны воздействия определенных сил, к примеру, электромагнитных сил. Под влиянием данных сил системой будет осуществлена определенная работа. Эти типы работ, в том числе, будут учитываться в пределах термодинамики.

Тепловое взаимное воздействие представляется в пределах переноса тепла меж определенными объектами системы, в том числе, меж системой и окружением. В более часто встречающихся моделях систем тепло подводится к газообразному веществу благодаря цилиндрическим перегородкам. В более всеобщей ситуации система осуществляет обмен с окружением и веществом, что является разновидностью массообменного взаимного воздействия. Аналогичная система именуется открытой системой.

Паровые либо газообразные потоки в турбинах и трубопроводных системах являются образцом открытых систем. В ситуации не преодоления вещества через пределы системы, данная система будет именоваться закрытой.

Термодинамическая система, которая не обладает возможностью обмена теплом с внешней средой, именуется теплоизолированной (либо адиабатической). В роли образца аналогичной системы является газообразное вещество, которое пребывает в емкости. Перегородки емкости покрыты идеальной теплоизоляцией. Данная теплоизоляция исключает вероятность теплообмена между газообразным веществом, которое заключено в емкость, а также, внешними объектами (адиабатическая изоляционная оболочка).

Изолированная, либо как ее еще называют, замкнутая система является системой, которая не обладает возможностью обмена с окружающей средой ни энергией, ни веществом. В роли простой термодинамической системы представляется функционирующий объект, который способен выполнять взаимопревращение работы и тепла. В двигателе внутреннего сгорания, например, функционирующим объектом считается горючая смесь, изготовленная в карбюраторе, и которая состоит из паров бензина и воздуха.

Специфика процесса тепловой передачи

Тепловая передача является тем самым видом процесса, чье выполнение является возможным и в условиях непосредственного контакта, и во время наличия соединяющих стенок, где препятствиями возможно станут применяемые объекты, в том числе, материалы внешней среды. Осуществление явления теплопередачи является возможным в таких ситуациях, когда не просматривается ситуация теплового равновесного состояния. Иначе говоря, в то время, когда у первого предмета присутствует отличительная температура по сравнению с вторым предметом.

Исключительно в данной ситуации и выполняется теплопередача энергии. Завершится тепловая передача в тот момент, когда система осуществит переход в равновесное термодинамическое состояние. Явление перехода производится самостоятельно, без участия чьего-либо вмешательства. Об этом подтверждает второй закон термодинамики.

banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Методы тепловой передачи и тепловой проводимости

Явление тепловой передачи возможно распределить на очередные три метода, которым характерна основная природа, а в этих трех методах подчеркиваются конкретные категории с собственной свойственной спецификой:

  • Тепловая проводимость – это свойство конкретного физического объекта производить перенесение энергии от наиболее горячего к более холодному объекту.
  • Конвекция представляет собой специфическое явление теплопередачи, в процессе которого элементы веществ перепутаются меж собой. Аналогичный процесс просматривается в жидкостных и газообразных веществах.
  • Электромагнитное излучение является вероятным с помощью внутренней энергии объекта. Излучение имеет абсолютный спектр, интенсивность и максимальное положение зависит от температурных показателей объекта.

В основании процесса тепловой проводимости лежит принцип беспорядочного молекулярного перемещения (броуновское движение). Чем выше стают температурные показатели объекта, тем более интенсивно перемещаются молекулы, ввиду того, что они обладают большей кинетической энергией. В ходе тепловой проводимости довольно активно действуют атомы, электроны, молекулы. Осуществление теплопроводности производится в объектах, чьим различным участкам характерны разные температурные показатели.

В ситуации, когда объект обладает способностью проводить теплоту, возможно рассматривать наличие численных свойств.

В этой ситуации данная роль осуществляется коэффициентом тепловой проводимости. Аналогичное свойство представляет число тепла, проходящее через единичные параметры плоскости за определенный промежуток времени. В то же время, просматривается преобразование температурных показателей объекта точно на 1K.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
736 227 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Синергия
Наталья, большое спасибо за помощь, тест 80 из 100, выше ожидаемого, хотя тест сложный. Оп...
star star star star star
Финансово-экономический колледж
Данную работу преподаватель уже видел, о чем сообщил напрямую, но оценку все равно постави...
star star star star star
РТЭК
Спасибо исполнителю. Выполнили так как я просила. Со всеми подробностями.
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно