химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

нергии увеличивается интенсивность излучения. Последняя весьма велика у твердых и жидких тел, причем в лучистом теплообмене участвуют лишь их тонкие поверхностные слои и тепловое излучение можно практически считать поверхностным явлением. Газы и пары отличаются объемным характером излучения, т. е. в этом процессе участвуют все частицы в объеме тела.

Соответственно указанной зависимости интенсивности излучения от температуры нагретые тела излучают больше тепла, чем холодные, которые в результате лучистого теплообмена нагреваются. Тела с одинаковой температурой излучают столько же тепла, сколько поглощают, поэтому они сохраняют свои температуры в процессе лучистого теплообмена.

В отличие от кондуктивного и конвективного теплообмена, лучистый теплообмен происходит не только между соприкасающимися, но и между удаленными друг от друга телами, причем с гораздо более высокой зависимостью от разности их температур.

Встретив на своем пути какое-нибудь тело, лучистый поток (Q Вт) частично поглощается этим телом (Qu Вт), частично отражается его поверхностью (00 Вт) и частично проходит сквозь тело (Qc Вт):

Q = ft, + Q„ + Отношения QJQ = Л, QJQ - В и QJQ = С характеризуют поглощательную способность тела, его отражательную способность и пропускательную способность: А + В + С = 1.

Тело, которое полностью поглощает падающую на него лучистую энергию, превращая ее в тепловую, называется абсолютно черным (А = 1, В = 0, С = 0). Если же тело полностью отражает лучистую энергию (А = 0, В = 1, С = 0), то оно носит название зеркального при правильном отражении (падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с нормалью к поверхности раздела двух сред) и абсолютно белого — при диффузном отражении (падающий луч при отражении превращается в пучок лучей, идущих по всем направлениям). Наконец, тело называется теплопрозрачным, Или диатермичным, если оно пропускает все падающие на него лучи, не поглощая их и не отражая (Л = 0, В = 0, С = 1).

В природе не существует абсолютно черных, абсолютно белых и теплопрозрачных тел; реальные тела в разной степени поглощают, отражают и пропускают сквозь себя лучистую энергию в зависимости от их природы, температуры и длины волны излучения (X). Так, например, кварц непрозрачен при X > 4 мкм, но теплопрозрачен при X < 4 мкм (световые и ультрафиолетовые); каменная соль имеет прямо противоположное свойство. Поглоща-тельная и отражательная способность тела, как правило, больше зависит от состояния его поверхности, нежели от цвета. Известно, что гладкие и полированные поверхности обладают более высокой отражательной способностью, чем шероховатые.

Суммарное количество энергии, излучаемой телом с произвольной поверхностью F при волнах всех длин (от X = 0 до X = се), называется интегральным, или полным, потоком излучения (Q Вт), а количество энергии, излучаемой

304

305

в единицу времени единицей поверхности, — удельным пор

током излучения: Е0, л = -^2. или Q = | ?0,». dF. КолиО

чество излучаемой энергии в единицу времени единицей поверхности тела в интервале длин волн от X до X + dX называется удельным потоком монохроматического и з-dE

лучения: ?\ = Величина Е^ зависит от длины волны X и температуры тела Т.

2. Основные законы излучения

По закону Планка (1900 г.), распределение удельного потока излучения абсолютно черного тела по длинам волн (?x,,s) описывается уравнением (в Вт/м2):

ЕК , = С]Х-°-5/(е-с'ат —I) (VI.70)

где Ct = 5,944-10"" Вт/ма; Cs= 1,4388-10"* м-К.

Из уравнения (VI.70) видно, что величина Е^, „ равная 0 при X — 0, возрастает с увеличением длины волны до некоторого максимума (при Хмакс), после чего снова падает до 0 при X — оо. Это означает, что абсолютно черное тело излучает энергию при всех длинах волн — отОдо оо. При этом, по закону Вина, с ростом температуры максимум излучения перемещается в направлении более коротких волн: XaaKC Т — 2,9 мм-К(а)

Суммарное удельное количество энергии, излучаемой абсолютно черным телом (?,), выразится соотношением-о,Т'

в котором для абсолютно черного тела о0 = 5,7-10-8 Вт/(м2К')-Выражение (а), установленное экспериментально Стефаном (1879 г.) и теоретически Больцманом (1884 г.) задолго до появления закона Планка, получило название закона Стефана—Больц-мана и для удобства практических расчетов записывается в следующем виде:

?а = 6% (ГДОО)' (VI.71)

причем для абсолютно черного тела коэффициент излучения С, = 5,7 Вт/(м2-К4)В сравнении с абсолютно черными реальные, или серые, тела обладают меньшей излучающей способностью, подчиняясь закону Стефана—Больцмана, но имея меньший коэффициент излучения С < С,. Отношение C/Cs = в < 1 называется степенью черноты; оно зависит от состояния поверхности тела и определяется экспериментальным путем. Величина в минимальна для полированных металлических поверхностей,

306

имеет средние значения для окисленных и более высокие —для большинства неметаллических поверхностей. Так, для полированной меди е «= 0,023; для полированного алюминия в = 0,04

страница 116
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда муз аппаратуры
Компания Ренессанс чугунные винтовые лестницы - доставка, монтаж.
стул jola
Выгодное предложение от интернет-магазина KNSneva.ru на HP Envy 15-as006ur - от товаров до интеграции в Санкт-Петербурге!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)