4-28有一块面积为0.25m2、厚度为10mm的钢板热导率为51.9W/(m*K),两表面的温度分别为300℃和100℃试计算该钢板每小时损失的热量?Q=2A(T,-T,)/d=51.9*0.25*(300-100)/0.01=259.5KWQ=259.5*3600=934.2MJ
4-28 有一块面积为0.25m2 、厚度为10mm的钢板热导率为 51.9 W/(m*K),两表面的温度分别为300℃和100℃, 试计算该钢板每小时损失的热量? Q=λA(T1 -T2)/d=51.9*0.25*(300-100)/0.01 = 259.5 KW Q=259.5*3600= 934.2 MJ
3、比热容(Cp)或CvSpecificheat材料对热量的吸收能力热容(heatcapacity),将一摩尔材料的温度升高一度所需的能量(没有相变或化学反应)。单位为J/molK。体积恒定,所吸收的热量等于内能的增量(△E)v =QdE等容热容内能对温度的曲线上的斜率dT恒压,所吸收的热量等于饸的增量:(H)p =Q等压热容:烩对温度的曲线上的斜率dHLdT固体多用Cp,J·mol-1-K-"。C,>Cy。绝对零度时 Cp=Cy=0 RT 相近
3、比热容(CP)或CV Specific heat 材料对热量的吸收能力 热容(heat capacity),将一摩尔材料的温度升高一度所需的能量 (没有相变或化学反应)。单位为 J/mol·K。 体积恒定,所吸收的热量等于内能的增量 等容热容 内能对温度的曲线上的斜率 恒压,所吸收的热量等于焓的增量: 等压热容:焓对温度的曲线上的斜率 固体多用CP ,J·mol-1·K-1 。Cp>Cv。 绝对零度时 CP = CV =0 RT 相近 (E) V = Q V V dT dE C = (H) P = Q P P dT dH C =
固体热容理论原子的振动---晶格的振动谐振子经典理论量子理论随机振动德拜模型晶体中原子的相互作用,弹性波的振动(声波)C,=3Rfp(0p/T)德拜比热函数p:德拜温度,材料参数(简单晶体)吸引力引吸总和E%=x0力0Xi原子间距离量X2原子间距离止排能排斥力"Eminaa(b)(a)
固体热容理论 原子的振动- 晶格的振动 经典理论 谐振子 量子理论 随机振动 德拜模型 晶体中原子的相互作用,弹性波的振动(声波) Cv =3R fD(θD/T) θD :德拜温度,材料参数 (简单晶体) 德拜比热函数
Mormal lacticepositions foratomesPositionsdisplacedbcauseafvibrationsFIGURE17.1Schematic representation of thegeneration of lattice wavesinacrystalbymeans of atomicvibrations.(Adapted fromTheThermal Propertiesof Materials"byJ.Ziman.Copyright1967by ScientificAmerican,Inc.Allrightsreserved
比热(容),=热容/原子量,J·Kgl.K-1定义:1Kg质量的固体(或液体)升高(或降低)1°C时,所增加(或减少)的(振动能量)热量比热容与材料的组成和结构金属Cp<1KJ·Kgl·K-l,热容小,容易加热、容易冷却自由电子的贡献很小。无机非金属,同上,更符合德拜模型高分子Cp1.0~3.0KJ·Kgl.K-1,热容大原子、基团、链段不同的运动单元分子链柔顺性温度的升高是由于分子间内摩擦引起的,柔性链,运动单元小内摩擦小,T上升慢,热容量大,高弹态>玻璃态
比热(容) =热容/原子量, J·Kg-1·K-1 定义:1Kg质量的固体(或液体)升高(或降低)1C时, 所增加(或减少)的(振动能量)热量 比热容与材料的组成和结构 金属 CP <1 KJ·Kg-1·K-1 ,热容小,容易加热、容易冷却 自由电子的贡献很小。 无机非金属, 同上,更符合德拜模型 高分子 CP 1.0 ~ 3.0 KJ·Kg-1·K-1, 热容大 不同的运动单元 原子、基团、链段 分子链柔顺性 温度的升高是由于分子间内 摩擦引起 的,柔性链,运动单元小内摩擦小, T上 升慢,热容量大, 高弹态>玻璃态