دستور کار ازمایشگاه انتقال حرارت  با فرمت pdf ودر 19 اسلاید قابل ویرایش

قسمتی از متن دستور کار ازمایشگاه انتقال حرارت

اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی در جامدات (خطی - شعاعی)

هدف:

هدف از انجام آزمایشات بررسی انتقال حرارت هدایتی بصورت زیر می باشد:

محاسبه ضریب انتقال حرارت هدایتی K در طول یک میله با جنس ساده محاسبه ضریب انتقال حرارت هدایتی K در طول یک میله با جنس مرکب

بررسی تاثیر سطح

بررسی هدایت حرارتی در جهت شعاع

در تمامی موارد فوق مقایسه K بدست آمده از طریق آزمایش با مقدار موجود آن در مراجع در نظر می

باشد.

تئوری

انتقال حرارت علمی است که با پیش بینی انتقال حرارتی که بین دو جسم و اختلاف دمایی که بوجود می آید سروکار دارد با توجه به ترمودینامیک این انرژی انتقال یافته را به نام حرارت می شناسیم. علم انتقال حرارت نه تنها چگونگی انتقال حرارت را تشریح میکند بلکه نرخ این تبادل را تحت شرایط خاص و معین پیش بینی می کند. در انتقال حرارت اصول اول و دوم ترمودینامیک همراه با قوانین تجربی به کار گرفته می شود که با کمک آن ها می توان نرخ انتقال حرارت را بدست آورد.

به عنوان مثال یکی از مسائل مختلفی که در آنها انتقال حرارت و ترمودینامیک به کار برده می شود ، سرد شدن یک میله فولادی داغی است که درون ظرفی از آب قرار دارد با استفاده از ترمودینامیک می توان درجه حرارت نهایی تعادل میان میله فولادی و آب را بدست آورد اما ترمودینامیک مدت زمان لازم برای رسیدن به این تعادل را مشخص نمی کند همچنین با ترمودینامیک نمی توان دمای میله در هر زمان بدست آورد. اینجا است که اهمیت انتقال حرارت مشخص میشود که با کمک آن می توان دمای لوله را بر حسب زمان بدست آورد.

به طور کلی انتقال حرارت به سه صورت وجود دارد:

. انتقال حرارت هدایتی (Conduction) . انتقال حرارت جابه جایی (Convection)

. انتقال حرارت تشعشعی (Radiation)

که در این آزمایش با انتقال حرارت هدایتی سر و کار داریم.

انتقال حرارت هدایتی

تجربه نشان داده است که در جسمی که گرادیان دمایی وجود داشته باشد، انتقال انرژی از ناحیه دارای دمای بالا به ناحیه دارای دمای پایین تر صورت میگیرد در این حالت میگوییم ، انرژی از طریق هدایت انتقال یافته و نرخ انتقال حرارت در واحد سطح متناسب با گرادیان نرمال درجه حرارت می باشد.

هنگام اشاره به کلمه هدایت فورا باید توجه خود را به فعالیتهای مولکولی و اتمی معطوف نماییم. زیرا این فعالیت ها هستند که باعث ادامه هدایت حرارتی می شوند. هدایت انتقال انرژی از ذرات پر انرژی به ذرات کم انرژی در یک ماده است که توسط فعل و انفعال بین ذرات صورتمی گیرد برای اینکه بتوان مکانیزم

فیزیکی هدایت را به سادگی تشریح کرد با کمک از ترمودینامیک داریم: