Файл: МПЭис.doc

Волны – распространяются в веществе или в поле колебания какой-либо физической величины, характеризующей какое-либо состояние вещества. Для волн на поверхности жидкости – распространение геометрической неоднородности, для внутренней среды – волны давления и скорости.

Объемная плотность энергии

Распространение волн – вовлечение в колебательное движение все более удаленных областей от источника колебания. На это затрачивается энергия.

Интенсивность – количество, переносимое волной за 1 секунду сквозь единичную площадь поверхности, нормальную к распространению.

Для плоской волны

V- скорость распространения волны.

Тепловая энергия

Интенсивность хаотичных колебаний частиц характеризуется температурой.

1ккал T=1C 1л воды  15C

1 кал=4,18Дж

1 тонна условного топлива (1тут=1тугля=)

Основным источником является:

солнечная энергия
химическая энергия окисления (сжигание органического топлива)
ядерная реакция

Взрыв – процесс быстрого выделения энергии.

Аккумулирование – нагрев путем контакта объема для хранения энергии с источником.

Теплоемкость –количество тепла, накопленного телом прямо пропорциональная массе

тепла и его Т.

Q=MCT

Материал

С, Дж/г*К

Парафин

Железо

Воздух

0,4

0,026

II закон термодинамики объясняет передачу тепла (энергии) от более нагретого к менее нагретому.

Всякая физическая система со свободным обменом энергии между элементами стремится к состоянию с более равномерным распределением энергии.

Применительно к температуре – стремится к уравновешиванию.

Система из частиц, обладающих энергией занимает более статистически вероятное состояние (реализованное большим числом способов) и находится в этом состоянии.

Энтропия – логарифм числа состояний.

Всякая система движется в сторону увеличения энтропии и находится в состоянии, способ реализации которого больше.

Кол-во молекул

Единицы энергии

Энтропия

Число способов

7,6

11,6

21,3

2000

108256

1852967520

Способы передачи тепловой энергии

Массоперенос нагретых тел. В качестве тел используют газ, жидкость…

Тгор теплопередача

Тхол

Q` – секундный расход тепловой энергии, передаваемый горячим потоком.

V – секундный объемный расход вещества

g – удельная масса теплоносителя

с - удельная теплоемкость теплоносителя

Изучение в инфракрасном диапазоне частот

Коэффициент теплопередачи излучения

0(блестящее)-1(черное) [S] - поверхность излучения

пластина - 2S

Энергия излучения, доходя до другого тела, разделяется на 2 потока, независимо от температуры этого тела – поглощенная и отраженная.

Т2 Qизл2 Q2

Qотр Qотр2 Т1

Qпад1 Qизл1

Q1 – тепловая энергия от стенки с температурой T1, падающая на стенку с температурой T2.

Термос имеет наружную зеркальную поверхность с 0 чтобы Qизл. Тепловая энергия состоит из 2-х составляющих: Qизл и Qотр.

Конвекция предполагает охлаждение или нагрев от тела газом или жидкостью и перемещающей у поверхности тела. В ряде случаев применяют принудительную конвекцию(она в 5-10 раз эффективней).

Вещество



Воздух

Вода

Пар

Масло

6-10

5000

10000

Теплопроводность – передача тепла при контакте тел без их перемещения.

Вещество

Вата

Стекло, камень

0,02

180

0,8-1

T1 S Т=Т1-Т2

L T2

Способы и устройства хранения тепла.

Хорошей теплоизоляцией обладают пористые вещества с ограниченным перемещением воздушных масс, а также герметичные вакуумные (без воздуха) прослойки(термосы).

Тепловой поршневой двигатель.

Нагретый газ в данном объеме имеет повышенное p, так как:

l S

QтTp движение стенки –механическая работа

удельная теплоемкость газа, энергия, которую нужно затратить, чтобы нагреть 1 на 1К.

R – универсальная газовая постоянная, равная работе, совершенной 1 молем газа при нагревании на 1К.

=0,6-0,76 - расчетные

=0,35-0,4 - достигнутые

Происходит это из-за того, что невозможно охладить газ до температуры среды – выброс горячего газа, трение, вспомогательные устройства (транспорт, производство).

Тепловые реактивные двигатели.

Принцип реактивного движения – выбрасывание массы относительно тела.

V1 V