- •Лекции «Основы теплотехники» Рабочая программа специального курса по дисциплине «Устройство и эксплуатация котельных установок»
- •1.Понятия о телах и их свойствах
- •2. Понятие о основных физических величинах
- •3.Давление. Приборы для измерения давления.
- •Закон Паскаля
- •4. Теплота. Способы передачи тепла.
- •5. Кипение и парообразование.
- •6. Понятие о точке росы
3.Давление. Приборы для измерения давления.
Для того чтобы понять как давление вещества воздействует на сосуд необходимо изучить несколько законов.
Закон Паскаля
-
Для открытого сосуда:
Жидкость производит боковое давление, которое зависит от глубины и действует перпендикулярно к стенке сосуда.
Давление, создаваемое весом покоящейся жидкости называется гидростатическим давлением и вычисляется по следующей формуле:
Р= ρ gh
p – давление слоя жидкости, Па
ρ – плотность жидкости, кг/м3
g – коэффициент, Н/кг
h – высота слоя жидкости, м
Формула p = ρgh показывает, что давление, создаваемое слоем жидкости, не зависит от ее массы, а зависит от плотности жидкости, высоты ее слоя и места наблюдения. При увеличении толщины слоя жидкости или ее плотности гидростатическое давление будет возрастать.
Давление, производимое жидкость на дно или боковые стенки открытого сосуда, исключительно зависит от высоты столба жидкости и ее плотности, причем давление тем больше, чем выше столб жидкости и чем больше плотность.
-
Давление в закрытом сосуде:
Закон Паскаля- давление, оказываемое на жидкость или газ в закрытом сосуде, передается во все стороны одинаково.
-
Сообщающиеся сосуды
Однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне.
Давление жидкости зависит от плотности жидкости, поэтому если в сообщающихся сосудах будут находиться разные жидкости, то их уровни в этих сосудах будут разными.
Примером использования принципа сообщающихся сосудов является водоуказательное стекло на барабане котла и деаэратора.
4. Теплота. Способы передачи тепла.
Общей мерой различных форм движения материи является энергия. Передача энергии в виде тепла вызвана энергетическим взаимодействием молекул при отсутствии видимого движения тела. В отличие от тепла передача энергии в виде работы связана с видимым перемещением тела, в частности с изменением его объема.
Физические тела взаимодействуют между собой. Мерой такого взаимодействия является сила.
Сила, с которой Земля притягивает все тела, называется силой тяжести. Если на тело не действует сила тяжести Земли, наступает состояние невесомости. Свойство тел изменять свою скорость при взаимодействии называется инертностью.
Масса — физическая величина, характеризующая инертность тела. За единицу массы принят килограмм (кг). Масса тела обозначается латинской буквой m.
Для характеристики свойств вещества в физике используется понятие плотность. Плотностью вещества называется отношение массы тела к объему этого тела. Она показывает, чему равно масса вещества, содержащегося в определенном объеме.
Единицей массы является килограмм, а единицей объема — метр кубический, значит, единицей плотности будет килограмм на метр кубический (кг/м 3 ).
Плотность твердых тел и жидкостей больше, чем плотность газов. Плотность одного и того же вещества в жидком, твердом и газообразном состояниях различны. Например, плотность воды равна 1000 кг/м 3 , льда — 900 кг/м 3 ), водяного пара — 0,59 кг/м 3 ,воздуха-1,29кг/м 3
С повышением температуры плотность тела уменьшается.
Теплота - это энергия, которая может передаваться от более нагретого тела к менее нагретому при непосредственном контакте или излучением между телами. За единицу измерения теплоты принята (кал). В системе Си единицей изменения теплоты является Джоуль.
1 кал = 4,187 Дж =4,2 Дж
1Дж = 0,239 кал
Работу и теплоту измеряют в одних и тех же единицах. Работа, совершаемая в единицу времени, называется мощностью, единицы измерения -Вт.
Самопроизвольный процесс передачи теплоты в пространстве возникает под действием разности температур и направлен в сторону уменьшения температуры. Существует три способа теплообмена:
излучение(радиация) - Это передача тепла от одного тела другому на расстояние с помощью электромагнитных волн.
теплопроводность - вид теплопередачи, при котором перенесение тепла имеет атомно-молекулярный характер и происходит без макроскопического перемещения в теле. Перенос тепла внутри тела от более нагретых частиц к менее нагретым( Отложение накипи и осадка затрудняет передачу тепла)
конвекция – перенос теплоты перемещением и перемешиванием частиц, имеющих разную температуру, между собой.