Chương II: Trao đổi nhiệt bằng đối lưu

Chia sẻ: Nguyễn Văn Quân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

152
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'chương ii: trao đổi nhiệt bằng đối lưu', khoa học tự nhiên, hoá học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương II: Trao đổi nhiệt bằng đối lưu

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC COÂNG NGHIEÄP TPHCM KHOA COÂNG NGHEÄ HOAÙ HOÏC VAØ MOÂI TRÖÔØNG NG CHƯƠNG II TRAO ĐỔI NHIỆT BẰNG ĐỐI LƯU 1
NỘI DUNG  Đối lưu nhiệt là gì?  Điều kiện xảy ra ĐLN?  Tính tóan ĐLN 2
ĐỐI LƯU NHIỆT LƯU NHI I. ĐỐI LƯU Trong thí nghiệm về sự dẫn nhiệt của nước, nếu ta không gắn miếng sáp ở đáy ống nghiệm mà để miếng sáp ở miệng ống nghiệm và đun nóng ở đáy ống nghiệm, thì chỉ trong một thời gian ngắn sáp đã nóng chảy. Trong trường hợp này nước đã truyền nhiệt bằng cách nào? 3
ĐỐI LƯU NHIỆT I. ĐỐI LƯU 1. Thí nghiệm Đặt một gói nhỏ đựng các hạt thuốc tím vào đáy của một cốc thuỷ tinh đựng nước rồi dùng đèn cồn đun nóng cốc nước ở phía có đặt thuốc tím. Quan sát hiện tượng xảy ra. 4
ĐỐI LƯU NHIỆT I. ĐỐI LƯU 1.Thí nghiệm 2.Trả lời câu hỏi C1 Nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống hay di chuyển hổn độn theo mọi phương? Nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lê rồi từ trên xuống. C2 Tại sao lớp nước ở dưới được đun nóng lại đi lên phía trên, còn lớp nước lạnh ở phía trên lại đi xuống dưới? Lớp nước ở dưới nóng lên trước, nở ra, trọng lượng riêng của nó giảm nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh phía trên. Do đó lớp nước nóng nỗi lên còn lớp nước lạnh chìm xuống dưới. C3 Tại sao biết được nước trong cốc đã nóng lên. Nhờ nhiệt kế mà ta biết được nước trong cốc đã nóng lên. 5
ĐỐI LƯU NHIỆT I. ĐỐI LƯU 1.Thí nghiệm 2.Trả lời câu hỏi Sự trao đổi nhiệt do sự tạo thành các dòng môi chất gọi là đối lưu nhiệt. Sự đối lưu xảy ra trong chất lỏng và khí. 3.Vận dụng C4 Trong thí nghiệm hình 23.3, khi đốt nến và hương ta thấy dòng khói hương đi từ trên xuống vòng qua khe hở giữa miếng bìa ngăn và đáy cốc rồi đi lên phía ngọn nến. Hãy giải thích hiện tượng trên. Phần không khí bên ngọn nến nóng lên, nở ra, trọng lượng riêng giảm nên nên bay lên phía trên. Do đó không khí bên ngọn nến ít đi và hút không khí lạnh bên khói hương sang, làm cho khói hương đi theo xuống dưới và hoà cùng không khí nóng bay lên. 6
ĐỐI LƯU NHIỆT I. ĐỐI LƯU 3.Vận dụng C5 Tại sao muốn đun chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới? Để phần phía dưới nóng lên trước, đi lên tạo ra dòng đối lưu và phần trên đi xuống dưới thì chất được đun nóng mới đều. C6 Trong chân không và trong chất rắn có xảy ra đối lưu không? Tại sao? Trong chân không và trong chất rắn không xảy ra hiện tượng đối lưu. Vì trong chân không cũng như trong chất rắn không thể tạo ra các dòng đối lưu. 7
Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự chuyển động của khí quyển 8
Hình ảnh đối lưu nhiệt HÔI RA NÖÔÙC CAÁP OÁNG NÖÔÙC XUOÁNG Sự luân chuyển của OÁNG NÖÔÙC LEÂN nước trong nồi hơi ÖÔÙC XUOÁN G OÁN G N 9
PHÂN LOẠI ĐỐI LƯU NHIỆT  ĐỐI LƯU NHIỆT TỰ NHIÊN – Trong không gian vô hạn – Trong không gian hưũ hạn  ĐỐI LƯU NHIỆT CƯỠNG BỨC – Trong ống – Ngoài ống 10 10
• Định luật cấp nhiệt của Newton dQ    dF  t 11
TĐN ĐỐI LƯU TỰ NHIÊN TRONG NHIÊN KHÔNG GIAN VÔ HẠN KHÔNG 12 12
TĐN ĐỐI LƯU TỰ NHIÊN TRONG NHIÊN KHÔNG GIAN VÔ HẠN KHÔNG 13 13
Đối lưu tự nhiên trong không gian hữu hạn 14 14
Đối lưu cưỡng bức trong ống 15 15
TỔNG QUAN VỀ TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU dQ    dF  t ĐL cấp nhiệt của Newton: Q = .F.(tw – tf) [w] 1. Nguyên nhân gây ra chuyển động Chuyển động đối lưu tự nhiên Chuyển động đối lưu cưỡng bức 2. Chế độ chuyển động của chất lỏng Re
3. Tính chất vật lý của chất lỏng =f(,,,,,cp, tf, tw, l) Nhiệt dung riêng: cp [kj/kg. độ] Hệ số dẫn nhiệt:  [w/m. độ] Độ nhớt động học:  [m2/s] Khối lượng riêng:  [kg/m3] Hệ số dẫn nhiệt độ: a = /c [m2/s] Nhiệt độ chất lỏng tf và nhiệt độ bề mặt vách tw (oC); Tốc độ của môi chất trong chất lỏng: w (m/s). 17 17
CÁC CHUẨN SỐ CƠ BẢN  .l • Nusselt (Nu) Nu   l Re  • Reynold (Re)  cp  Pr    a • Prandtl (Pr) g .l 3 Gr  2  .t  • Grashoff (Gr) 18
 Cheá ñoä chaûy Ra=(Gr.Pr) – Heä soá C – Soá muõ n – Beà maët noùng höôùng leân treân ng ng – Beà maët noùng höôùng xuoáng döôùi ng ng ng – Chaûy maøng ng – Chaûy quaù ñoä töø chaûy maøng sang chaûy taàng ng sang cha ng – Chaûy taàng ng – Chaûy xoaùy 19 19
3. Tính chất vật lý của chất lỏng =f(,,,,,cp, tf, tw, l) Nhiệt dung riêng: cp [kj/kg. độ] Hệ số dẫn nhiệt:  [w/m. độ] Độ nhớt động học:  [m2/s] Khối lượng riêng:  [kg/m3] Hệ số dẫn nhiệt độ: a = /c [m2/s] Nhiệt độ chất lỏng tf và nhiệt độ bề mặt vách tw. 20 20