Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Информация 1. Биографические сведения
Ньютон Исаак (4.01.1643-31.03.1727) - английский ученый. Родился в деревне Вулсторп (Англия) в семье мелкого землевладельца. Отец умер до рождения ребенка. Ньютон родился преждевременно и слабым, тем не менее, впоследствии он отличался хорошим здоровьем, и прожил 84 года. Образование получил в Тринити-колледж Кембриджского университета. В 1665году стал бакалавром, в 1668г – магистром. Ньютон не был женат, у него было мало друзей. Обычная жизнь прошла однообразно и замкнуто. В науке Ньютон заложил основы современного естествознания: 1665-1666гг. - закон Всемирного тяготения; 1687г – “Математические начала натуральной философии” (Начала) – одна из величайших книг в истории цивилизации. Ему принадлежат важнейшие работы в оптике и астрономии; создание дифференциального и интегрального исчисления. Много сил и чувств потратил на споры о приоритете с Гуком, Лейбницем, Флемстидом. В последние годы жизни занимался вопросами богословия. Его именем названа единица силы – Ньютон.
В 1774г создает машину двойного действия, но получил на нее патент только в 1784г. Ввел первую единицу мощности – лошадиная сила. Его именем названа единица мощности – Ватт. 1 лошадиная сила (л.с.)=736Вт.
г. Оксерре. Восьми лет он осиротел, друзья отца помогли ему поступить в военную школу, где позднее он и преподавал. Основатель учения о теплопроводности, работа “Аналитическая теория теплоты” (1822г); вывел дифференциальное уравнение распространения тепла внутри твердого тела. Эта работа сыграла значительную роль в развитии математики. “Первопричины явлений нам не известны, но они подчиняются простым и постоянным законам, которые можно открыть путем наблюдения и изучение которых составляет предмет натуральной философии”. Эта фраза характеризует подход Фурье и орудие, которым он пользовался при изучении природы - таким орудием является математика.
Больцман Людвиг (20.02.1844 – 05.09.1906) - австрийский физик-теоретик. Родился в Вене. Научные интересы Больцмана охватывали почти все области физики. Впервые применил к излучению принципы термодинамики. В 1884 году Больцман теоретически вывел закон излучения абсолютно чёрного тела, ранее установленный его учителем Й. Стефаном. Больной и подавленный, он покончил жизнь самоубийством.
Основные формулы 1. Уравнение Фурье: 2. Закон конвекции Ньютона: 3. Полное термическое сопротивление стены: 4. Закон Стефана-Больцмана: 5. Температурная зависимость теплопроводности строительных материалов:
6. Коэффициент температуропроводности: 7. Температура по толщине стены: 8. Значение температуры наружного угла: 9. Тепло выделяющееся (поглощающееся) при фазовых превращениях: 10. Количество теплоты при нагреве тела: 11.Теплопроводность газов: Образцы решения задач: 1.Стена здания имеет толщину Кстати: Как называется твердое состояние H2O в зоне промерзания?
Дано: Решение:
____________________ Найти:
Из формулы (п.7) получим В зоне промерзания образуется лед (иней).
2. Через какое время вода в самоваре охладится от 1000С до 500С, когда углей нет, а площадь охлаждения
Дано: Решение:
Найти:
Вопросы и задачи для самостоятельной работы
1. В большинстве производственных книг, их авторы оперируют единицами измерения, запрещенными к использованию ещё в 1978г. /Документ U.I.P. 20; 1978/.
Найдите значения переводных коэффициентов от внесистемных единиц к единицам в SI. Используйте полученные коэффициенты при решении задач. 2. Запишите и поясните закон переноса тепла через стену. Закон Фурье-Кирхгофа – это о чем? 3. Фононный механизм переноса тепла, как это вы понимаете? Фонон, что это такое? 4. В строительной физике различают: 5. Тепловой поток, что это такое? Плотность теплового потока - ваше понимание? 6. Скачок температуры при рассмотрении задач строительной физики – это о чем? 7. Поясните ваше понимание термического сопротивления. Назовите два вида термических сопротивлений. Как рассчитывают термические сопротивления? Можно ли управлять величиной термического сопротивления – первого, второго вида? 8. Приведите примеры, отчетливого различия между количеством тепла и температурой. 9. Может ли теплота рассматриваться как форма запасенной энергии? Будет ли такая интерпретация противоречить представлениям о теплоте как об энергии в процессе её передачи в результате разных температур? 10. В случае многослойной стенки на границах слоев нет скачков температуры. Как это можно пояснить? 11. Градиент температуры, что это такое? Приведите примеры. 12. Весной снег (лед) долго не тает, если он прикрыт травой, ветками, землей, древесными опилками. Объясните, почему это имеет место. Как это явление можно использовать в строительном деле? 13. Какой радиатор водяного (парового) отопления был бы экономичнее: блестящий, никелированный или темный, шершавый. Укажите причину (вопрос Р. Милликена). 14. В каких печах должна быть большая тяга: в печах с малой теплоемкостью или в печах с большой теплоемкостью? 15. Эквивалентное термическое сопротивление, эквивалентная теплопроводность, как это понимать? 16. Обоснуйте выгоды хорошей теплоизоляции жилища. 17. Обсудите причину выталкивания камней из Земли на поверхность или почему при строительстве дачного дома нельзя его ставить на камни, слегка углубленные в Землю. 18. Строительные материалы: дерево, стекло, воздух, кирпич, металл, бетон, природный камень. Распишите их в ряд по значению коэффициента теплопроводности. 19. Рассчитайте значение температуропроводности: стекла, деревянного материала, бетона, сплошного силикатного кирпича, стали. 20. Почему, когда горит здание, в близлежащих домах в окнах лопаются стекла? Где будут осколки: в помещении или на улице? 21. Является ли температура понятием микро- или макроскопическим? Связано ли наше ощущение температуры с определенным ощущением направления? Другими словами, обязательно ли «более горячий» означает более высокую температуру тела или здесь имеет место условное соглашение? 22. Оцените, какую толщину должны иметь стены из данного материала, для того чтобы в помещении колебания температуры от средней годичной ее не превышали бы 3 % (задача П.Л. Капицы). 23. В холодный зимний день температура внутренней поверхности стены много ниже температуры помещения, а температура наружной стены много выше температуры наружного воздуха. Объясните это. 24. Каков физический смысл коэффициента теплопроводности 25. Когда человек греется у костра, что больше всего способствует его согреванию: теплопроводность, конвекция или лучеиспускание? Кратко укажите характерные черты переноса тепла при помощи: а) излучения; б) конвекции; в) теплопроводности. 26. В летнюю жару температура воды в открытых глубоких водоемах (озеро, река, пруд) почти всегда ниже температуры окружающего воздуха. Температура мелких луж с водой, в жару, как правило, выше. В чем здесь причина? 27. Какое преимущество имеет вода в качестве теплоносителя при центральном отоплении по сравнению с водяным паром? 28. В холодильниках активный холодильный элемент расположен вверху охлаждаемого объема. Батареи отопления расположены вблизи пола и под оконными проемами (чаще всего). Почему такое различие в размещении активных элементов? 29. Назовите законы охлаждения тел, запишите их. Поясните условия, интенсифицирующие процесс охлаждения. 30. - А вы знаете, сколько градусов? – спросил врач. Месснер покачал головой. - Ну, так я вам скажу. Семьдесят четыре ниже нуля на спиртовом термометре, который у меня на нартах. (Дж. Лондон. Рассказы). В диалоге называется температура по шкале Фаренгейт. Сколько это будет в шкале Цельсия? 31. Предполагается, что для тепловой изоляции цилиндр окружили двумя слоями различных материалов одинаковой толщины. Какой материал (с большей или меньшей теплопроводностью) надо поместить снаружи, чтобы достичь лучшей изоляции? / см. решение задачи №1.37./ 32. Перечислите 5 индикаторов температуры, которые мы используем в повседневной жизни за исключением термометров и наших органов осязания. 33. В чем сущность явления теплопроводности? Запишите уравнение теплопроводности, укажите размерность 34. Будет ли оставаться постоянным или меняться термическое сопротивление стены деревянного дома с течением времени? Аргументируйте ваш ответ. 35. В ледяных хижинах эскимосов “иглу” поддерживается тепло. Каким образом возможно, чтобы “иглу” сохранялась (не растаяла)? 36. Как по отношению к полу необходимо расположить окна, чтобы быстрей охладить помещение? 37. Для тепловой изоляции шара предполагается окружить его двумя слоями различных материалов одинаковой толщины. Какой материал (с большей или меньшей теплопроводностью) необходимо поместить внутрь, чтобы достичь лучшей изоляции? / см. решение задачи №1.38./
1.1. Стена здания имеет толщину а) значение температурного градиента в стене; б) температуру в точке стены на расстоянии 10 см от более нагретой поверхности; в) Какова скорость переноса тепла через стенную поверхность? 1.2. Сколько теплоты пройдет за 1час вследствие теплопроводности сквозь окно с двойной рамой, если площадь окна 1.3. Определите количество теплоты, передаваемое воздуху за 1 час поверхностью голландской печки (диаметр 1м, высота 2м), если коэффициент теплоотдачи при переходе тепла от печи к воздуху равен 1.4. В России окна жилых зданий представлены двойными рамами. Толщина стекол d=3мм, теплопроводность стекла 1.5. Определите количество теплоты, теряемое одним квадратным метром стены в течение суток. Температура воздуха в помещении 1.6. Внутренняя рама находится при температуре 1.7. Стена здания состоит из 2-х слоёв, внешнего толщиной а) значение температур б) значения температурных градиентов в 1ом и 2ом слоях; в) плотность теплового потока через стену. 1.8. а) Сколько каменного угля нужно сжигать в сутки на водяное отопление дома, площадь поверхности стен и крыши которого равна б) Вычислите температуру на внутренней поверхности стены в) Рассчитайте скачек температуры на внутренней поверхности стены. г) После ремонта, реставрации дома по шведской технологии, термическое сопротивление стены увеличилось в 16 раз. Сколько угля понадобиться сжигать ежесуточно для поддержания тех же комфортных условий? 1.9. В варианте шведской стены окно вмонтировано в ее конструкцию. Толщина стекла d=4мм, теплопроводность стекла 1.10. Солнечная постоянная 1.11. Стена толщиной 1.12. Определите часовую потерю тепла через стену из сплошного глиняного кирпича. Длина стены 5м, высота 4 м и толщина 640мм. Температуры на поверхностях стены поддерживаются постоянными и равными 1.13. Определите соотношения между коэффициентами теплопроводности материалов стен, если при толщинах 1.14. Стена русской печи выполнена из сплошного глиняного кирпича толщиной
1.15. Определите тепловой поток через площадь 1.16. Какое количество тепла теряется в минуту через окно за счет теплопроводности воздуха, заключенного между рамами? Площадь каждой рамы 1.17. Стена с нормированным сопротивлением 1.18. На западе для энергосбережения зданий используют не двойные рамы, а двойное остекление, толщина стекол Примечание: Расстояние между стеклами при двойных рамах 0,125мм, т.е. много больше, чем при двойном остеклении. Почему западная технология предпочтительнее? 1.19. Медный стержень 1.20. Покажите, что в пластине составленной из частей различного материала, температурный градиент в каждой части обратно пропорционален теплопроводности. 1.21. Стена многослойна. Внешний слой из теплоизоляционного материала имеет толщину 1.22. Вычислите распределение температуры в многослойном ограждении. 1 - листы гипсовые на внутренней поверхности 1.23. Два одинаковых 1.24. В воздушной системе отопления тепло передается с нагретым воздухом. При этом воздух, нагнетаемый вентилятором, продувается над электронагревателем. Посчитайте, сколько тепла передается с воздухом в час, если часовая производительность вентилятора 5м3/мин, а воздух нагревается над электронагревателем от 1.25. Горячая вода потребителям передается по железным трубам, покрытым изоляцией. Как показали опыты, в трубах сечением 1.26. Наружная поверхность стены имеет температуру 1.27. В доме с площадью стен и крыши равной 1.28. Пластинки с коэффициентами теплопроводности а) в направлении вдоль пластинок б) в направлении перпендикулярном к пластинам Толщина пластинок -
Рис. К задаче 1.28. 1.29. Стена выполнена из слоя сплошного силикатного кирпича толщиной 1.30. Пусть стена состоит из нескольких слоев (n=3) разнородных и плотно прилегающих друг к другу. Толщина первого слоя 1.31. Определите плотность теплового потока через кирпичную стену длиной 6м, высотой 3м, толщиной 50см для: а) зимних условий б) летних условий Укажите направление тепловых потоков зимой и летом. Во сколько раз они отличаются? 1.32. Какой толщины следовало бы сделать деревянную стенку, чтобы она давала такую же потерю тепла как кирпичная стена толщиной 0,65см при одинаковой температуре внутри и снаружи здания. Коэффициенты теплопроводности кирпича и дерева 1.33. Наружная стена жилого дома выполнена в виде крупной панели из бетона на гравии, щебне толщиной 90см и теплопроводностью 1.34. Какое количество тепла проходит за 14 часовую ночь сквозь снежный покров толщиной 60см и площадью 1.35. Для расчета отопительной системы необходимо найти потерю теплоты через единицу поверхности 1.36. Стена здания многослойная. Толщина первого слоя а) Термическое сопротивление первого и четвертого слоев; б) Эффективное значение коэффициента теплопроводности стены; в) Термическое сопротивление такой стены определяют слои? 1.37. Пространство между двумя коаксиальными цилиндрами с радиусами а) Определите переданное через такую стену тепло за 1 час; б) Закон распределения температуры t(r). 1.38. Найдите распределение температуры в пространстве между двумя концентрическими сферами с радиусами 1.39. Вода в пруду имеет температуру 1.40. Внутри бесконечно длинного стержня радиуса R производится тепло. Удельная мощность источников 1.41. При реконструкции старых зданий историко-архитектурных памятников нельзя изменять вид прежнего фасада. Для усиления теплоизоляции таких зданий используют плиты из материала “Wallimate” толщиной 30-100мм. Насколько эффективно увеличивается тепловое сопротивление стены с покрытием из таких плит по сравнению с тем, что было до реконструкции? Теплопроводность материала плит 1.42. а) Коэффициент теплоотдачи от металлического тела воздуху б) Произведите тот же расчет, используя закон Стефана - Больцмана. Степень черноты Date: 2016-01-20; view: 629; Нарушение авторских прав |