260 likes | 1.07k Views
PRIJENOS TOPLINE. Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1. FIZIČKE VELIČINE ZA OPIS PRIJENOSA TOPLINE. TOPLINSKI TOK. Watt. Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1. GUSTOĆA TOPLINSKOGA TOKA. VOĐENJE TOPLINE ILI KONDUKCIJA.
E N D
PRIJENOS TOPLINE Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1
FIZIČKE VELIČINE ZA OPIS PRIJENOSA TOPLINE TOPLINSKI TOK Watt Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 GUSTOĆA TOPLINSKOGA TOKA
VOĐENJE TOPLINE ILI KONDUKCIJA • sredstvo kao cjelina miruje, a energija se prenosi s čestice na česticu • - kondukcija se održava dok postoji razlika T Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1
OPIS KONDUKCIJE Fourierov zakon Promjena T duž ravnog vodiča T T1 T1 >T2 T2 Dx Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 x Toplina se iz područja veće u područje manje T prenosi prema zakonu: vrijeme Toplinska vodljivost površina presjeka vodiča gradijent temperature - minus označava prijenos od toplijeg prema hladnijem dijelu vodiča
STRUJANJE TOPLINE (MIJEŠANJE ) ILI KONVEKCIJA • fluid temperature T u gibanju • postoji ploha čvrstog tijela temperature T1 • s kojom je fluid u kontaktu i s koje vođenjem • prima toplinu Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Gustoća toplinskog toka Temperatura fluida Temperatura plohe Konvekcijski koeficijent Određuje se eksprimentalno, ovisi o fluidu i plohi
ZRAČENJE ILI RADIJACIJA - prijenos bez(materijalnog) kontakta Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1
ZRAČENJE ILI RADIJACIJA Toplinsko ili infracrveno (IR) zračenje elektromagnetnog spektra Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Valne duljine: 750 nm - 1mm
APSOLUTNO CRNO TIJELO • - svako tijelo zrači toplinu • energija zračenja je povezana sa stupnjem molekulskog gibanja Apsorbirani tok zračenja APSORPCIJSKI FAKTOR Upadni tok zračenja Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Reflektirani tok zračenja REFLEKSIJSKI FAKTOR Upadni tok zračenja ZAKON OČUVANJA ENERGIJE APSOLUTNO CRNO TIJELO : (hipotetsko) tijelo koje apsorbira svo upadno zračenje
GUSTOĆA TOKA ENERGIJE ZA ZRAČENJE (RADIJACIJSKA EGZITANCIJA) Energetski tok emitiran u poluprostor 2p steradijana Površina ravne plohe koja emitira zračenje Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Spektar zračenje krutih tijela je kontinuiran te je SPEKTRALNA GUSTOĆA TOKA ENERGIJE UKUPNA SPEKTRALNA GUSTOĆA TOKA ENERGIJE
SPEKTAR ZRAČENJA CRNOG TIJELA Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1
ZAKONI ZRAČENJA STEFAN - BOLTZMANNOV ZAKON Gustoća toka zračenja crnog tijela • Stefan–Boltzmannova konstanta Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 SIVO TIJELO - (aproksimacija) ne upija svu energiju upadnog zračenja, a (poput crnog tijela) podjednako emitira i apsorbira sve valne duljine (ali djelomično i odbija) Emitirani tok zračenja sivog tijela EMISIVNOST Emitirani tok zračenja crnog tijela
WIENOV ZAKON Wienov zakon pomaka lm T= b Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 konstanta Wienova pomaka b = 2,898 · 10-3 K m
KIRCHOFFOV ZAKON - crno tijelo (CT) u zatvorenoj i izoliranoj posudi toplinska ravnoteža Tok energije od CT prema stijenkama posude jednak toku energije od posude prema CT Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 CT u toplinskoj ravnoteži: Stefan–Boltzmannov zakon Gustoća toka energije
Sivo tijelo (podjednako apsorbira i emitira, ali djelomično reflektira upadno zračenje) Apsorbirani tok Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 ε(l) = a (l) KIRCHOFFOV ZAKON Emisivnost Crno tijelo (toplinska ravnoteža)
TOPLINSKI OTPOR - definira se analogijom s električnim otporom Što se prenosi Brzina prijenosa Uzrok prijenosa Otpor prijenosa Električni naboj q Električna struja I Razlika potencijala U Električni otpor R Toplina Q Toplinski tok Razlika temperatura DT Toplinski otpor Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1