Bài giảng Quá trình và thiết bị CNTP 2: Truyền nhiệt

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Quá trình và thiết bị CNTP 2: Truyền nhiệt" được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Khái quát về truyền nhiệt cơ bản; Các đại lượng nhiệt; Nhiệt không chuyển pha; Nhiệt chuyển pha; Khái niệm dẫn nhiệt; Cơ chế dẫn nhiệt; Nhiệt trường và Gradient nhiệt độ;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Quá trình và thiết bị CNTP 2: Truyền nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CNSH-CNTP QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CNTP II GV: Phan Minh Thụy BM: Quá trình và thiết bị CNSH - CNTP
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Các quá trình và thiết bị trao đổi nhiệt, Tôn Thất Minh 2. Các quá trình và thiết bị truyền nhiệt, Phạm Xuân Toản 3. Thiết bị trao đổi nhiệt, Nguyễn Văn May 4. Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt, Hoàng Đình Tín 5. Tính toán quá trình thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm, tập 2, Nguyễn Bin 6. Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất, tập 1 – 2, Nguyễn Bin 7. Heat transfer, J. P. Hofman
TRUYỀN NHIỆT 1. Các kiến thức truyền nhiệt cơ bản 2. Dẫn nhiệt 3. Nhiệt đối lưu 4. Nhiệt bức xạ 5. Truyền nhiệt
KHÁI QUÁT VỀ TRUYỀN NHIỆT Truyền nhiệt là sự truyền năng lượng dưới dạng nhiệt năng từ vật này sang vật khác, vùng này sang vùng khác. Truyền nhiệt Truyền nhiệt
Truyền nhiệt là sự truyền năng lượng dưới dạng nhiệt năng từ vật này sang vật khác, vùng này sang vùng khác. LÀ GÌ? TRUYỀN NHIỆT 80oC 80oC KHI Truyền nhiệt NÀO Nhiệto độ Nhiệt 30oC độ 80 C cao Thấp
Đá truyền lạnh vào Đá truyền lạnh cho tay??? nước??? SAI
Truyền nhiệt là sự truyền năng lượng dưới dạng nhiệt năng từ vật này sang vật khác, vùng này sang vùng khác. LÀ Dẫn nhiệt GÌ? THẾ Đối lưu NÀO TRUYỀN Bức xạ NHIỆT Truyền nhiệt KHI Text NÀO Nhiệt độ Nhiệto độ 30 C cao Thấp
Đối lưu Bức xạ
Đối lưu Bức xạ
Đối lưu Bức xạ
Đối lưu Bức xạ
CÁC ĐẠI LƯỢNG NHIỆT Nhiệt lượng: năng lượng dưới dạng nhiệt, J, Dòng nhiệt (công suất nhiệt) là lượng nhiệt truyền đi trong một đơn vị thời gian (J/s; W). dQ q= dt Mật độ dòng nhiệt là lượng nhiệt truyền qua một đơn vị bề mặt truyền nhiệt trong một đơn vị thời gian. dQ dq W q' = =  2 F.d t F m 
NHIỆT KHÔNG CHUYỂN PHA Nhiệt lượng Q (kJ) thu vào hay mất đi của một vật tỷ lệ thuận với khối lượng vật m (kg), nhiệt dung riêng của vật C (kJ/kg.oC) và chênh lệch nhiệt độ Q = mCT Trong đó: Nhiệt dung riêng (C) là nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của 1 kg vật liệu lên 1 độ C. (kJ/kgoC) VD: Cnước = 4,186 (kJ/kg.oC)
NHIỆT KHÔNG CHUYỂN PHA Dòng nhiệt (J/s; W) thu vào hay mất đi của một dòng vật chất tỷ lệ thuận với lưu lượng dòng chảy, nhiệt dung riêng của vật và chênh lệch nhiệt độ . q = GCT G = m/t q = Q/t
NHIỆT CHUYỂN PHA NHIỆT CẤP CHO HÓA HƠI • Nhiệt lượng Q (kJ) cần thiết để làm bay hơi một lượng vật chất tỷ lệ với khối lượng vật chất m (kg) và ẩn nhiệt hóa hơi r (kJ/kg) của chất đó. Q = mr Ẩn nhiệt hóa hơi (r) của một chất là nhiệt lượng cần thiết để làm bay hơi toàn bộ 1 kg chất đó tại nhiệt độ sôi, (kJ/kg) VD: rnước tại 1atm (ts = 100oC); r = 2260 kJ/kg
NHIỆT CHUYỂN PHA NHIỆT NÓNG CHẢY • Nhiệt lượng Q (kJ) cần thiết để làm nóng chảy một lượng vật chất tỷ lệ với khối lượng vật chất m (kg) và ẩn nhiệt nóng chảy  (kJ/kg) của chất đó Q =m Ẩn nhiệt nóng chảy (kJ/kg) của một chất () là nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy toàn bộ 1 kg chất đó tại nhiệt độ nóng chảy Ví dụ: nước đá tại 1atm;  = 334 kJ/kg
BÀI TẬP VÍ DỤ Bài 1: Một cốc nặng 500g chứa 200g cafe. Cần phải cấp một nhiệt lượng là bao nhiêu để nâng nhiệt độ của cốc cafe từ 20 đến 96oC. Biết Ccốc = 390J/KgoC và Cnước = 4186 J/KgoC Lời giải Nhiệt lượng cần cung cấp cho cốc là: QC = mccc Dt = (0.50 kg)(390 J/kgC0)(76 C0)= 14820J Nhiệt lượng cần cung cấp cho cafe là: QW = mwcw Dt = (0.20 kg)(4186 J/kgC0)(76 C0) = 63627J Tổng nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng cả cốc và café là: QT = mccc Dt + mwcw Dt= 14820 +63627 =78447J
BÀI TẬP VÍ DỤ Bài 2: Tính nhiệt lượng cần thiết để chuyển 250 g đá nước ở -10 °C thành hơi nước ở 100oC, 1 atm. Biết nhiệt dung riêng của đá nước là 2,09 J/g°C; Nhiệt dung riêng của nước là 4,18 J/g°C; Ẩn nhiệt nóng chảy của đá nước là 334 J/g và ẩn nhiệt hóa hơi của nước là 2257 J/g. Lời giải: Quá trình biến đổi: Đá nước -10°C → đá nước 0°C → nước 0°C → nước 100°C → hơi nước 100°C - Nhiệt lượng cần cấp cho quá trình đá nước -10°C → đá nước 0°C Q1 = mCΔT = 250 x 2,09 x [0 – (-10)]= 5225 J
Quá trình biến đổi: Đá nước -10°C → đá nước 0°C → nước 0°C → nước 100°C → hơi nước 100°C - Nhiệt lượng cần cấp cho quá trình nóng chảy đá nước 0°C → nước 0°C Q2 = m· = 250 x 334 = 83500 J - Nhiệt lượng cần cấp cho quá trình nước 0°C → nước 100°C Q3 = mCΔT = 250x4.18 (100 - 0 ) = 104500 J - Nhiệt lượng cần cấp cho quá trình bay hơi nước 100°C → hơi nước 100°C Q4 = m·r = 250 x 2257 = 564250 J Tổng nhiệt lượng cần cấp cho các quá trình QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 757475 J