Studimi i përçueshmërisë termike të pëlhurës së shtyllave deformuese në varësi të trashësisë së saj dhe përbërjes fibroze të fijeve të indeve. “Studimi i përçueshmërisë termike të llojeve të ndryshme të materialeve tekstile Studimi i përçueshmërisë termike

Teksti i veprës është postuar pa imazhe dhe formula.
Versioni i plotë i veprës gjendet në skedën "Work Files" në format PDF

Sot çështja e përdorimit racional të burimeve termike dhe energjetike është shumë urgjente. Mënyrat e kursimit të nxehtësisë dhe energjisë janë duke u zhvilluar vazhdimisht për të garantuar sigurinë energjetike për zhvillimin e ekonomisë, si të vendit ashtu edhe të çdo familjeje individuale.

Shtëpia humbet nxehtësinë përmes strukturave mbyllëse (muret, dritaret, çatia, themelet), ajrimi dhe kanalizimi. Humbjet kryesore të nxehtësisë ndodhin përmes strukturave mbyllëse - 60-90% e të gjitha humbjeve të nxehtësisë.

Llogaritja e humbjes së nxehtësisë në shtëpi është e nevojshme, të paktën, për të zgjedhur bojlerin e duhur. Ju gjithashtu mund të vlerësoni se sa para do të shpenzohen për ngrohje në shtëpinë e planifikuar. Është gjithashtu e mundur, falë llogaritjeve, të analizohet efikasiteti financiar i izolimit, d.m.th. kuptoni nëse kostot e instalimit të izolimit do të kompensohen nga kursimet e karburantit gjatë jetës së shërbimit të izolimit.

Koncepti i përçueshmërisë termike të materialeve studiohet në shkollë në klasën e 8-të. Përçueshmëria termike është procesi i transferimit të energjisë nga pjesa e ngrohtë e një materiali në pjesën e ftohtë të materialit nga grimcat e këtij materiali (d.m.th. molekulat).

Ne vendosëm të studiojmë përçueshmërinë termike substanca të ndryshme dhe materialet, si dhe të përcaktojë se cilat materiale moderne izoluese janë më efektive.

Kështu, ne kemi përcaktuar temën e punës sonë.

Tema: Studimi i përçueshmërisë termike të substancave të ndryshme.

Qëllimi i studimit:

Përcaktoni koeficientin e difuzivitetit termik të substancave të ndryshme dhe identifikoni izoluesit më të mirë të nxehtësisë nga materialet moderne të izolimit të ndërtesave.

Metodat e hulumtimit:

• Teorik (studim i literaturës, faqet e internetit, Dekretet e Presidentit të Federatës Ruse, etj.).

  Empirike (matja e temperaturës, e kohës).

  Matematikore (llogaritja e koeficientit, përcaktimi i çmimeve të izolimit)

Objekti i studimit: Substanca të ndryshme dhe materiale izoluese të ndërtimit.

Lënda e studimit: Përçueshmëria termike e substancave.

Hipoteza:

Nëse temperatura e një lënde ndryshon pak gjatë një periudhe të caktuar kohore, atëherë kjo substancë ka përçueshmëri të dobët termike, d.m.th. ruan mirë nxehtësinë.

Izolatorët termikë efektivë kanë një difuzivitet të ulët termik.

2. Pjesa kryesore.

Në kushtet moderne të rritjes së çmimeve të karburanteve, qasjet ndaj mbrojtjes termike të ndërtesave gjithashtu kanë ndryshuar, dhe kërkesat për materialet e ndërtimit janë rritur. Çdo shtëpi ka nevojë për izolim dhe një sistem ngrohjeje. Prandaj, gjatë kryerjes së llogaritjeve të inxhinierisë termike të strukturave mbyllëse, është e rëndësishme të llogaritet indeksi i përçueshmërisë termike.

Përçueshmëri termike- kjo është një veti fizike e një materiali në të cilin energjia termike brenda trupit lëviz nga pjesa e tij më e nxehtë në atë më të ftohtë. Vlera e treguesit të përçueshmërisë termike tregon shkallën e humbjes së nxehtësisë në ambientet e banimit.

Koeficienti i përçueshmërisë termike -është parametri fizik substanca dhe në përgjithësi varet nga temperatura, presioni dhe lloji i substancës. Në shumicën e rasteve, koeficienti i përçueshmërisë termike për materiale të ndryshme përcaktohet në mënyrë eksperimentale duke përdorur metoda të ndryshme. Shumica e tyre bazohen në matjen e rrjedhës së nxehtësisë dhe ndryshimeve të temperaturës në substancën në studim.

Në një mjedis shkollor, është e vështirë të përcaktohet energjia që kalon nëpër një sipërfaqe. Prandaj, në punën tonë vendosëm të përcaktojmë jo energjinë, por ndryshimin e temperaturës për njësi të kohës. Ky koeficient quhet koeficienti i difuzivitetit termik.

Koeficienti i difuzivitetit termik(a) - shërben si një masë e shpejtësisë në të cilën një mjedis poroz transmeton një ndryshim të temperaturës nga një pikë në tjetrën për njësi të kohës.

Për të përcaktuar koeficientin, ne montuam një konfigurim të thjeshtë, trekëmbësh, mbajtës dhe termometër, mbajtëse kampioni, llambë inkandeshente 100 W si burim ngrohjeje.

2.1. Studimi i përçueshmërisë termike të gazeve.

Synimi: Përcaktimi i koeficientit të difuzivitetit termik të gazeve.

Siç dihet, gazrat janë përcjellës të dobët të nxehtësisë. Për shkak të distancës së madhe ndërmjet molekulave, energjia merr një kohë të gjatë për t'u transferuar nga molekula në molekulë, domethënë koha e ndryshimit të temperaturës do të jetë e gjatë.

Kushtet eksperimentale: morëm një epruvetë, nxehëm ajrin në provëz nga poshtë me një llambë inkandeshente dhe matëm temperaturën në epruvetë me një termometër. Temperatura fillestare e termometrit është 20°C.

Temperatura rreth llambës është 65°C.

konkluzioni: Ajri e përcjell dobët nxehtësinë, kjo vërtetohet nga koeficienti i llogaritur i difuzivitetit termik = 0,8 °C/min.

Nëse lëmë boshllëqe të vogla ajri midis materialeve përfunduese të mureve, dyshemeve etj., atëherë zvogëlojmë humbjet e energjisë.

2. 2 .Studimi i përçueshmërisë termike të lëngut.

Synimi: Studimi i përçueshmërisë termike të lëngjeve të ndryshme dhe përcaktimi i koeficientit të difuzivitetit termik të tyre.

Kushtet eksperimentale: derdhëm ujë, vaj luledielli dhe alkooli në një epruvetë, pjesa e poshtme ngrohej me një llambë inkandeshente dhe temperatura në epruvetë matej me një termometër.

Faktorët e jashtëm që ndikojnë në të dhënat eksperimentale: temperatura e ambientit.

Temperatura fillestare e termometrit është 16°C, temperatura rreth llambës është 65°C.

konkluzioni: Uji ka kapacitetin më të lartë të nxehtësisë nga këto lëngje, d.m.th. harxhon shumë energji gjatë ngrohjes. Kjo shpjegon rezultatet e eksperimentit: uji nxehet më ngadalë se vaji dhe alkooli, kështu që koeficienti mesatar i difuzivitetit termik të tij është më i vogli dhe është i barabartë me 2,6°C/min, për vajin 3,7°C/min, për alkoolin 5,1°C. /min.

Përçuesi më i mirë i nxehtësisë është alkooli, i cili ka koeficientin më të lartë të difuzivitetit termik.

Uji është izoluesi më i mirë i nxehtësisë.

1. Studimi i përçueshmërisë termike të trupave të ngurtë.

Ajri dhe uji nuk e transmetojnë mirë nxehtësinë, d.m.th. Kjo është një mbrojtje e mirë termike. Ne dimë shembuj: grurë dimri nën dëborë, pallto lesh, dritare me dy xham me shumë dhoma, etj. Por lëndët e ngurta përdoren për të izoluar shtëpitë dhe apartamentet.

Janë substanca të forta - izolimi - që ndihmojnë në mbajtjen e shtëpisë të ngrohtë.

2.3.1. Përcaktimi i koeficientit të difuzivitetit termik lloje të ndryshme qelqi dhe materiale të tjera.

Ne hetuam përçueshmërinë termike të materialeve që përdoren më shpesh në ndërtim.

konkluzioni: Koeficienti më i ulët i difuzivitetit termik të tre lloje Xhami ka, sipas të dhënave tona, xhami të thjeshtë. Është xhami i thjeshtë që përdoret në dritaret me dy xham për qëllime termoizolimi.

Materialet e njohura të ndërtimit për përfundimin e mureve dhe dyshemeve - kartoni gipsi dhe laminat - kanë një koeficient të ulët të difuzivitetit termik prej 1,4 °C/min dhe 1,2 °C/min, kështu që nuk është rastësi që ato janë liderët në izolimin termik të të gjitha materialeve të ngurta të studiuara. .

Hekuri i galvanizuar ka një koeficient difuziviteti termik = 1.0, që do të thotë se duke mbuluar çatitë me këtë material mund të reduktojmë ndjeshëm humbjen e nxehtësisë nga shtëpia.

2.3.2 Përcaktimi i koeficientit të difuzivitetit termik të ndryshme Materiale ndërtimi.

Për të kryer këtë hulumtim, shkuam në dyqanin e materialeve të ndërtimit Alex-Stroy. Na u dhanë me dashamirësi mostra moderne materialet termoizoluese: lesh mineral, lesh xhami, fibër jute, izolon, penoplex dhe jermaflex.

Ne vendosëm të përcaktojmë termoizoluesin më të mirë duke i kombinuar këto mostra me murin e thatë, i cili përdoret për të rreshtuar muret e dhomave. Duke kombinuar murin e thatë me izolimin, mund të merrni mbrojtje termike efektive për shtëpinë tuaj.

Fillestare t termometri=16°C, t pranë llambës =65°C.

konkluzioni: Nga të dhënat në tabelë shihet se materialet izoluese të ndërtimit ulin ndjeshëm koeficientin e difuzivitetit termik. Koeficienti më i ulët i difuzivitetit termik prej 1,0 °C/min ka një kombinim të kartonit të gipsit me lesh mineral ose penoplex 1,1 °C/min. Kështu, mbrojtja termike më efektive e mureve të dhomës do të jetë izolimi duke përdorur lesh mineral ose penoplex.

2.3.3 Përcaktimi i izolatorit më fitimprurës të nxehtësisë me një çmim për 1 m2.

konkluzioni: Izoluesi i nxehtësisë më i përballueshëm është ...., por duke marrë parasysh efektivitetin e izolimit termik, është më mirë të zgjidhni ...

3. Përfundim.

Përçueshmëria termike e substancave të ndryshme - kjo temë, të cilën ne studiojmë në klasën 8, ka aplikime të rëndësishme praktike.

Me çmimet e mëdha të ngrohjes, çdo person fillon të mendojë se si ta mbajë shtëpinë të ngrohtë.

Për të vlerësuar nivelin e izolimit termik të materialeve, ne prezantuam një vlerë të re - koeficientin e difuzivitetit termik, i cili u llogarit duke matur kohën dhe temperaturën me një kronometër dhe termometër.

Duke llogaritur koeficientin e difuzivitetit termik, përcaktuam se izoluesit më të mirë të nxehtësisë janë ajri dhe uji. Por materialet e ngurta përdoren për të izoluar shtëpitë. Prodhimi modern ofron një shumëllojshmëri materialesh izoluese. Ne zgjodhëm vetëm izoluesit termikë që gjenden zakonisht në dyqanin e materialeve të ndërtimit Alex-Stroy. Prej tyre, ne përcaktuam se izoluesit më të mirë të nxehtësisë janë kartoni i gipsit dhe laminat, dhe akoma më mirë në kombinim me lesh mineral, izolon ose penoplex.

Hipoteza jonë se termoizoluesit më të mirë kanë një koeficient të ulët të difuzivitetit termik u konfirmua.

Kështu, rëndësia e temës së mbajtjes së ngrohtë në shtëpi na ka çuar në përfundime të rëndësishme që mund t'i përdorim në jetë. Jemi të bindur se kostoja e izolimit për materialet e ndërtimit shpërblehet një kohë të shkurtër ngrohtësi dhe rehati në shtëpitë tona.

4. Lista e referencave.

https://ru.wikipedia.org/wiki/

www.rg.ru/ 2010 /12/31/deti-inform-dok.htm

Përçueshmëri termike -- karakteristikat e performancës së veshjeve termoizoluese. Së bashku me kursimin e metalit bazë, këto veshje bëjnë të mundur reduktimin e humbjes së nxehtësisë dhe mbrojtjen e metalit bazë nga efektet e rrjedhës së nxehtësisë.

Janë bërë të përhapura metodat stacionare për përcaktimin e përçueshmërisë termike, në të cilat temperaturat në pika të caktuara të veshjes, megjithëse të ndryshme, por të pandryshuara në procesin e kërkimit, mbahen kur shtresimi i tij drejtohet pingul me rrjedhën e nxehtësisë që kalon.

Këto metoda ndahen në absolute dhe relative. Në metodat e grupit të parë, temperatura e çdo pike në veshje varet vetëm nga pozicioni i saj, por jo nga koha. Duke ditur shpërndarjen e temperaturës në veshje dhe sasinë e nxehtësisë së transferuar, mund të llogaritet përçueshmëria termike.

Metodat relative krahasojnë fushat e temperaturës në veshjen në studim dhe një material referues të studiuar më parë, për shembull, xhami kuarci i markës KV.

Përçueshmëria termike nuk vlerësohet drejtpërdrejt, por përcaktohet nga rillogaritja, duke e krahasuar atë me një standard.

Oriz. 2.6.1. Instalimi për përcaktimin e përçueshmërisë termike të veshjeve duke përdorur metodën absolute:

1 - ngrohës; 2 - mostër; 3 - furrë elektrike; 4 - potenciometër KSP4; 5 - njësia rele BR101; 6 - blloku i detyrave BZ-02; 7 - kundër-mostra; 8 - termos; 9 - xhami i brendshëm termos

Konfigurimi për vlerësimin e përçueshmërisë termike duke përdorur metodën absolute stacionare është paraqitur në Fig. 2.6.1.

Për të krijuar një rrjedhje nxehtësie në sistemin bazë të veshjes metalike-kundër mostrës, përdoret një furrë elektrike me tuba, në të cilën vendosen ngrohësit (spiralët) në mënyrë që kampioni të nxehet vetëm në gjysmën e sipërme të furrës, ku janë vendosur ngrohës spirale, ndërsa në gjysmën e poshtme ka termoizolim azbesti dhe termokonvertues për matjen e temperaturës së mostrës në gjatësinë e saj.

Termosi i nevojshëm për të ftohur kampionin e banakut dhe për të përcaktuar fluksin e nxehtësisë që kalon përmes veshjes përbëhet nga dy gota të izoluara.

Uji furnizohet në xhamin e brendshëm.

Temperatura e ujit në hyrje dhe dalje të termos mund të matet me konvertues termik bakër-konstantan. Për të siguruar kontakt të mjaftueshëm midis sipërfaqeve fundore të punës të kampionit të kundërt dhe kampionit, një forcë zbatohet në këtë të fundit R jo më pak se 500 N.

Përçueshmëria termike përcaktohet në të paktën tre mostra të së njëjtës madhësi, me strukturë identike dhe trashësi të njëjtë të veshjes, e cila aplikohet në të njëjtën mënyrë teknologjike në sipërfaqen fundore të kampionit (Fig. 2.6.2).



Oriz. 2.6.2 Mostra për testin e përçueshmërisë termike

Për çdo mostër në çdo pikë, përcaktohen të paktën tre temperatura çdo 20 minuta.

Në të njëjtën kohë, regjistrohet temperatura e ujit në hyrje dhe dalje.

Duke siguruar ngrohjen e nevojshme të mostrës dhe rrjedhën e palëvizshme të nxehtësisë, është e mundur të merren lexime nga të gjithë konvertuesit termikë.

Për çdo mostër në çdo pikë, përcaktohen të paktën tre temperatura çdo 20 minuta. Në të njëjtën kohë, regjistrohet temperatura e ujit në hyrje dhe dalje.



Oriz. 2.6.3 Shpërndarja e temperaturës në sistemin e mostrës së mostrës së veshjes së metalit bazë përgjatë gjatësisë:

1 - kundër-mostra; 2 - vendet e instalimit të konvertuesve termikë; 3 - metal bazë; 4 - veshje

Në bazë të rezultateve të hulumtimit, është ndërtuar një grafik i shpërndarjes së temperaturës në sistemin bazë metal-veshje-kundër-mostra (Fig. 2.6.3). Duke përdorur grafikun, temperaturat në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të veshjes përcaktohen me ekstrapolim. Përçueshmëri termike, W/(m-K) llogaritet me formulën:



Ku P -- fluksi i nxehtësisë që kalon përmes veshjes, W; c= 4.19- -- Kapaciteti termik specifik i ujit, J/(kgK); V -- shkalla e rrjedhës masive të ujit që kalon nëpër termos, kg/s; - rritja e temperaturës së ujit në një termos, °C; -- temperatura e ujit në hyrje dhe dalje të termosit, °C; S -- zona e mbulimit, m2; -- temperatura në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të veshjes, °C.

Njihen gjithashtu instalime të tjera për vlerësimin e përçueshmërisë termike duke përdorur metodën absolute. Kështu, V. M. Ivanov et al. studiuan vetitë termofizike të veshjeve plazmatike të oksidit të aluminit dhe dioksidit të zirkonit të ndara nga metali bazë duke përdorur instalimin e paraqitur në Fig. 2.6.4. Një mostër në formën e një cilindri 100 mm të gjatë me një trashësi muri prej 1 mm u instalua në mënyrë që një fund i tij të nxehej nga pjesa e sipërme. ngrohje elektrike, dhe tjetri ishte në një shkrirje eutektike. Pajisjet e sigurisë, ekranet, izolimi i bërë nga fibra silicë, aftësia për të matur rrjedhën e nxehtësisë në një gjatësi relativisht të madhe - e gjithë kjo eliminoi pasaktësinë e përmbushjes së kushteve të stacionaritetit. Gradienti i temperaturës u përcaktua nga konvertuesit termikë.



Oriz. 2.6.4 Instalimi për matjen e përçueshmërisë termike të veshjeve duke përdorur metodën absolute në mostrat cilindrike:

1 - mostra e provës; 2 - pajisje sigurie; 3 - ekranet; 4- ngrohës; 5- shkrirja eutektike; 6- izolim termik; 7-termoçifte

Në veprën e T. B. Buzovkin et al. Përçueshmëria termike e veshjeve u përcaktua duke përdorur metoda relative të matjes. Në këtë rast, thjeshtimi u arrit duke krahasuar fushat e temperaturës në veshjet e studiuara dhe ato të referencës. Materiali i studiuar më parë u zgjodh si standard. Fluksi total i nxehtësisë u mat duke përdorur një mostër referencë. Gjatë vlerësimit të përçueshmërisë termike të veshjeve, standardi ishte kuarci i shkrirë me një përçueshmëri termike të përcaktuar në mënyrë të përsëritur. Është shumë i qëndrueshëm dhe mund të funksionojë në intervalin e temperaturës nga 100 në 1700 K.

Në konfigurimin eksperimental (Fig. 2.6.5), një mostër disku me trashësi 3-4 mm dhe diametër 23-25 ​​mm u instalua midis standardeve të kuarcit të shkrirë.



Oriz. 2.6.5 Instalimi për matjen e përçueshmërisë termike duke përdorur metodën relative:

1 - mostër; 2 - standarde (kuarc i shkrirë); 3 - konvertues termik; 4 - shufra silit; 5- frigorifer; 6- kapak; 7- ngarkesa; 8- unaza

Mostra është bërë nga veshja e ndarë nga metali bazë, duke bluar në të dy anët. Përçueshmëria termike u mat në kushtet e ngrohjes rrezatuese nga shufrat e silit. Për të reduktuar heqjen radiale të nxehtësisë, sistemi i disqeve të mostrës dhe kuarcit u rrethua nga tre unaza mbrojtëse koncentrike të asbest çimentos dhe një mbushje prej rërë kuarci. Dallimet e temperaturës në gjendje të qëndrueshme u regjistruan nga katër termoçift platin-platin-rodium. Një sistem i mostrës dhe termoçifteve u vendos në një ftohës bakri dhe u shtyp me një peshë për të zvogëluar rezistencën e kontaktit të tranzicionit midis mostrës, standardeve dhe termoçifteve. Termoizolimi siguroi një mospërputhje midis vlerave të rrjedhave të nxehtësisë përmes mostrave të referencës së parë dhe të dytë jo më shumë se 4%. Për intervalin 200-900 °C, u ndërtua një kurbë e përçueshmërisë termike kundrejt temperaturës dhe ndikimi i mikroçarjeve, pikave të kontaktit midis grimcave, madhësive të grimcave dhe parametrave të tjerë strukturorë mbi përçueshmërinë termike u analizua duke përdorur një kompjuter.

veshja e fortësisë së gurëve

Khairullin A, Salimov I

Materiali i konferencës shkencore dhe praktike

Shkarko:

Pamja paraprake:

KËRKIMET E PËRQËNSHTJES TERMIKE TË MATERIALEVE TË NDËRTIMIT DHE REZISTENCAVE TË TYRE NGA ZJARRI

Hulumtimi

1. Hyrje……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. Pjesa teorike………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2.1 Vetitë fizike të materialeve…………………………………….3-5

2.2 Koncepti i përçueshmërisë termike dhe izolimit termik…………………………..6-7

1. Transferimi i nxehtësisë në ndërtim…………………………………………..8-9

2.4 Klasifikimi i materialeve termoizoluese…………………………10-11

2.5 Vetitë termoizoluese të materialeve…………………………….11-12

3. Pjesa praktike. Materialet dhe metodat e kërkimit…………..12-13

4. Rezistenca ndaj zjarrit e materialeve………………………………………………………………………………………………………….

5. Konkluzioni dhe konkluzionet……………………………………………………………..15

6. Literatura……………………………………………………………………………..15

Rëndësia e punës:shkaktohet nga nevoja urgjente për të studiuar vetitë e materialeve të ndërtimit dhe për të studiuar rezistencën e tyre ndaj zjarrit.

Problemi:

Si ta bëni shtëpinë tuaj të ngrohtë, miqësore me mjedisin dhe rezistente ndaj zjarrit?

Qëllimi Kjo punë synon të studiojë përçueshmërinë termike të materialeve të ndërtimit natyror dhe artificial dhe rezistencën e tyre ndaj zjarrit.

Për të arritur këtë qëllim, u identifikuan detyrat e mëposhtme:

1. Studioni literaturën mbi temën e përçueshmërisë termike dhe izolimit termik.
2. Të zotërojë metodologjinë e kërkimit për përcaktimin e përçueshmërisë termike të materialeve.
3. Jepni një vlerësim sasior të vetive përcjellëse të mostrave si raport i ndryshimit të temperaturës me kohën gjatë së cilës ka ndodhur ky ndryshim.
4. Krahasoni vlerat eksperimentale dhe të tabeluara të përçueshmërisë termike të materialeve.

6. Eksploroni Siguri nga zjarri Materiale ndërtimi.

1. Hyrje

Në mot të ftohtë, me shi dhe me erë, ne gjithmonë përpiqemi të kthehemi shtëpi e ngrohtë, ku mund të hiqni pallton dhe të ndiheni ngrohtë dhe rehat. Muret e jashtme, dritaret, çatia mbrojnë shtëpinë tonë nga temperaturat e ulëta, erërat e forta, reshjet në formën e shiut dhe borës dhe ndikimeve të tjera atmosferike. Në të njëjtën kohë, ato parandalojnë depërtimin e nxehtësisë nga hapësirë ​​e brendshme jashtë për shkak të rezistencës së tij ndaj transferimit të nxehtësisë.

Nga çfarë të ndërtoni një shtëpi? Muret e saj duhet të ofrojnë një mikroklimë të shëndetshme pa lagështi të tepërt, myk ose të ftohtë. Kjo varet nga vetitë e tyre fizike dhe mekanike.

Gjatë shekullit të 20-të, bota prodhoi po aq materiale sa në të gjithë mijëvjeçarin e mëparshëm. Kërkimi shkencor bëri të mundur përmirësimin e ndjeshëm të vetive optike, kimike, termike dhe të tjera të materialeve tashmë të njohura dhe krijimin e mijëra të rejave që natyra nuk i njihte.

Bumi i ndërtimit në Rusi i shekullit të 21-të ka gjeneruar kërkesë për materiale dhe struktura izoluese të nxehtësisë. Përveç kësaj, me fillimin e vitit 2000, hynë në fuqi kërkesat e reja për mbrojtjen termike të strukturave mbyllëse. Izolimi i ndërtesave me materiale ndërtimi moderne mund të zvogëlojë ndjeshëm humbjen e nxehtësisë. Sigurisht, është më mirë të ndërtohet nga materiale që kanë përçueshmëri të ulët termike.

2. Pjesa teorike.

2.1 Vetitë fizike të materialeve.

Dendësia - një sasi e matur me raportin e masës së një lënde me vëllimin e zënë.

Lagështia - pjesa masive e ujit në material, e shprehur në përqindje.

Për të përcaktuar përmbajtjen e lagështisë, kampioni peshohet fillimisht në gjendje të lagësht dhe më pas në gjendje plotësisht të thatë. Thajeni materialin derisa të hiqet plotësisht lagështia në kushte laboratorike (në furrë) në temperaturën 110°C. Një material lagështia e të cilit është 0 quhet absolutisht i thatë; nëse është i barabartë me lagështinë e ajrit përreth, quhet i thatë në ajër.

Përshkueshmëria e ujitdmth aftësia e një materiali për të kaluar ujin nën presion, e matur me sasinë e ujit që kalon nëpër 1 cm 2 sipërfaqja e materialit për 1 orë me presion konstant. Materialet veçanërisht të dendura (bitum, qelqi, çeliku, etj.), Si dhe materialet mjaft të dendura me pore të vogla (betoni i veçantë) janë praktikisht të papërshkueshëm nga uji, pjesa tjetër janë të përshkueshme nga uji.

Rezistenca ndaj ngricave- aftësia e një materiali në gjendje të ngopur me ujë për t'i bërë ballë "ngrirjes dhe shkrirjes së përsëritur dhe të alternuar. Një material" konsiderohet rezistent ndaj ngricave nëse, pas testimit, nuk ka copëzim, çarje, delaminim, humbje peshe më shumë se 5% dhe forcë më shumë se 25%.

Përçueshmëri termike- aftësia e një materiali për të transferuar nxehtësinë nga një sipërfaqe në tjetrën. Njësia e nxehtësisë është 1 xhaul (J). Me rritjen e lagështisë dhe densitetit të një materiali, përçueshmëria e tij termike rritet.

Kapaciteti i nxehtësisë - sasia e nxehtësisë e nevojshme për të ngrohur një trup me 1 kelvin" (K).

Vetitë mekanike të materialeve.

Forcë - vetia e një materiali për t'i rezistuar shkatërrimit nën ndikimin e ngarkesave ose faktorëve të tjerë. Rezistenca në tërheqje është sforcimi i kushtëzuar që korrespondon me ngarkesën më të madhe që i paraprin shkatërrimit të mostrës së materialit. Rezistenca në tërheqje përcaktohet duke ngarkuar mostrat e materialit deri në shkatërrim në presa ose makina testuese në tërheqje. Materialet e brishtë testohen kryesisht në shtypje, ndërsa materialet duktile testohen kryesisht në tension.

Shumë materiale ndërtimi karakterizohen nga kushtet teknike të ashtuquajturat nota që përkojnë në vlerë me qëndrueshmërinë në tërheqje (rezistenca në shtypje). Për shembull, betoni i rëndë vjen në notat (M) 100, 150, 200, 300, 400, 500 dhe 600 tulla-50, 75, 100, 125, 150, etj.

Fortësia - aftësia e një materiali për t'i rezistuar depërtimit të një tjetri, më shumë të ngurta. Fortësia e një materiali nuk korrespondon gjithmonë me forcën e tij. Materialet me kufij të ndryshëm të forcës mund të kenë të njëjtën fortësi. Ka disa mënyra për të përcaktuar fortësinë e një materiali. Për shembull, ngurtësia e homogjene materiale guri përcaktohet në një shkallë të veçantë të përbërë nga dhjetë minerale, të cilat janë të renditura sipas ngurtësisë në rritje. Materiali që testohet është i gërvishtur me minerale në shkallë dhe rezultatet krahasohen me standardin. Një top çeliku shtypet në metal, beton dhe dru me një ngarkesë të caktuar. Fortësia e materialit përcaktohet nga thellësia e dhëmbëzimit ose diametri i gjurmës.

Elasticiteti - vetia e një materiali për të ndryshuar formën nën ngarkesë dhe për ta rikthyer atë pasi të hiqet ngarkesa. Rivendosja e formës origjinale mund të jetë e plotë ose e pjesshme. Nëse rivendosja e formës nuk është e plotë, atëherë materiali ka të ashtuquajturat deformime të mbetura. Kufiri elastik konsiderohet të jetë sforcimi në të cilin deformimet e mbetura arrijnë fillimisht ato të përcaktuara në kushtet teknike për këtë material sasive.

brishtësia - vetia e një materiali që të shembet nën ngarkesa mekanike pa deformim të dukshëm plastik. Materialet e brishtë përfshijnë gize, beton, tulla. Shkatërrohen lehtësisht nga goditjet dhe nuk mund të përballojnë streset e larta lokale (në to krijohen çarje), kështu që nuk përdoren për strukturat e ndërtimit i nënshtrohet forcave në tërheqje dhe përkulje.

Karakteristikat e materialeve të rrezikshme nga zjarri.

Ndezshmëria - aftësia e një materiali për t'u djegur ose për të mos djegur nën ndikimin e zjarrit. Në bazë të ndezshmërisë, materialet ndahen në jo të ndezshme (të padjegshme), të pakta të djegshme (të vështira për t'u djegur) dhe të djegshme (të djegshme). Materialet jo të djegshme përfshijnë materiale që nuk ndizen, nuk digjen ose nuk shkrihen kur ekspozohen ndaj zjarrit ose temperaturë të lartë. Nëse, nën ndikimin e zjarrit ose temperaturës së lartë, materialet ose strukturat ndizen, digjen ose shkrihen dhe vazhdojnë të digjen ose digjen vetëm në prani të një burimi ndezës, dhe pas heqjes së tij, procesi i djegies ose i shkrirjes ndalet, ato klasifikohen si të ulëta. Materialet e djegshme nën ndikimin e zjarrit ose temperaturës së lartë ndizen dhe vazhdojnë të digjen ose të digjen pasi të hiqet burimi i ndezjes.

Të gjitha materialet e ndërtimit origjinë inorganike klasifikuar si jo të ndezshme, dhe organike - klasifikuar si të ndezshme.

2.2 Koncepti i përçueshmërisë termike dhe izolimit termik.

Transferimi i nxehtësisë ose shkëmbimi i nxehtësisëquhet kalimi i energjisë së brendshme nga një trup në tjetrin si pasojë e kontaktit (kontaktit) termik pa kryer punë

Përçueshmëri termike- një nga llojet e transferimit të nxehtësisë (energjia e lëvizjes termike të mikrogrimcave) nga pjesët më të nxehta të trupit në ato më pak të nxehta, duke çuar në barazimin e temperaturës së trupit.

Nëpërmjet këtij lloji të shkëmbimit të nxehtësisë, nxehtësia transferohet përmes murit të shtëpisë në koha e dimrit. Meqenëse temperatura brenda shtëpisë është më e lartë se jashtë saj, lëvizja më intensive termike osciluese kryhet nga grimcat që formojnë sipërfaqen e brendshme të murit. Duke u përplasur me grimcat e një shtrese fqinje më të ftohtë, ato transferojnë një pjesë të energjisë tek ata, si rezultat i së cilës lëvizja e grimcave në këtë shtresë, duke mbetur osciluese, bëhet më intensive. Pra, nga shtresa në shtresë rritet intensiteti i dridhjeve të grimcave dhe, rrjedhimisht, energjia e tyre e brendshme. Kështu, me përçueshmëri termike, transferimi i energjisë në një trup ndodh si rezultat i transferimit të drejtpërdrejtë të energjisë nga grimcat (molekulat, atomet, elektronet) me energji më të lartë në grimcat me energji më të ulët.

Me ndihmën e përçueshmërisë termike, nxehtësia mund të transferohet në trupa të ngurtë, të lëngshëm dhe të gaztë. Metalet kanë përçueshmërinë më të lartë termike. Kjo shpjegohet me faktin se këtu bartës të energjisë së brendshme, përveç molekulave, janë edhe elektronet e lira. Druri, qelqi, kafshët dhe indet bimore; Lëngjet kanë përçueshmëri termike edhe më të ulët

(me përjashtim të metale të lëngëta, për shembull merkuri): dhe gaze. Kështu, ajri e përcjell nxehtësinë mijëra herë më keq se hekuri.Është shumë e rëndësishme të dihet përçueshmëria termike e materialeve të përdorura në ndërtimin e të ashtuquajturave mbështjellëse ndërtimi

(d.m.th. muret e jashtme, katet e sipërme, dyshemetë në katin e poshtëm) dhe veçanërisht materialet termoizoluese të projektuara për të mbajtur nxehtësinë në dhoma dhe instalimet e ngrohjes.

Rregullimi i transferimit të nxehtësisë është një nga detyrat kryesore pajisje ndërtimi. Në sezonin e ftohtë, dhoma humbet nxehtësinë për shkak të përçueshmërisë termike të mureve dhe rrjedhjes së ajrit nëpër to, duke lënë së bashku ajrin e nxehtë përmes kanalet e ventilimit dhe çarje. Për të siguruar që temperatura në banesa dhe ambientet e prodhimit në përputhje me kushtet normale të jetës dhe veprimtarisë njerëzore, është e nevojshme të zvogëlohen këto humbje. Për këtë qëllim, muret e shtëpive janë bërë nga materiale me përçueshmëri të ulët termike - natyrore (dru, kallamishte, lloje të ndryshme torfe, shtuf, tapë) ose artificiale (tulla, beton, shkumë polistireni, etj.). Karakteristikat termoizoluese të këtyre materialeve janë të ndryshme.

Ndërtesat me kornizë tani janë të përhapura, ndërtimi i të cilave kërkon shumë më pak materiale se sa për llojet e tjera të ndërtesave. Baza e një ndërtese kornizë është një kornizë metalike ose betoni i armuar, i cili luan në ndërtesë të njëjtin rol që luan skeleti në trupin e kafshëve: thith ngarkesën. Muret e bëra nga materiale poroze izoluese të nxehtësisë janë të përforcuara në kornizë. Poret e materialeve të tilla janë të mbushura me ajër, kështu që ato kanë një peshë relativisht të vogël dhe përçojnë dobët nxehtësinë, pasi përçueshmëria termike e ajrit është shumë e ulët, dhe konvekcioni i ajrit në materialet poroze është i pamundur.

Kur prodhohen materiale izoluese të nxehtësisë, flluska ajri futen në masën e përgatitur. Për ta bërë këtë, rrihni ose shtoni shkumë të veçantë ose substanca që, kur hyjnë në një reaksion kimik me përzierjen e përgatitur, lëshojnë flluska gazi. Disa materiale ndërtimi termoizoluese poroze prodhohen nga termikisht. Për shembull, në prodhimin e qelqit shkumë, pluhuri i qelqit përzihet me një sasi të vogël gëlqeror të grimcuar, derdhet në kallëpe metalike dhe nxehet. Në një temperaturë prej 550-600 °C, pluhuri i qelqit shkrihet, duke formuar një masë të fortë. Kur temperatura arrin 750-780 °C, fillon dekompozimi i gurit gëlqeror, nga i cili lirohen gazrat. Frymë masën e shkrirë, i japin porozitet. Pas ngurtësimit, formohet një material që ruan të gjitha vetitë. xhami i zakonshëm: jo ndezshmëri, rezistencë ndaj lagështirës dhe acideve, etj. Njëkohësisht, ky material ka cilësi të reja të jashtëzakonshme: është i qëndrueshëm, i lehtë për t'u përpunuar - i sharruar, i planifikuar, nuk çahet kur futen gozhdët në të. Përdorimi i materialeve termoizoluese në ndërtimet industriale dhe civile jo vetëm që ul koston, por gjithashtu rrit sipërfaqen e shfrytëzueshme të ambienteve, rrit rezistencën e tyre ndaj zjarrit dhe izolimin e zërit.

2.3 Transferimi i nxehtësisë në ndërtim.

Çatia, muret dhe dritaret quhen mbështjellës i jashtëm i ndërtesës për faktin se ato mbrojnë shtëpinë nga lloje të ndryshme të ndikimeve atmosferike. temperaturat e ulëta, rrezatimi diellor, lagështia, era. Me formimin e një ndryshimi të temperaturës midis sipërfaqeve të brendshme dhe të jashtme të gardhit, në materialin e gardhit krijohet një rrjedhë nxehtësie, e cila drejtohet drejt uljes së temperaturës. Në këtë kohë, gardhi siguron pak a shumë rezistencë R 0 rrjedha e nxehtësisë. Strukturat me rezistencë më të madhe termike ofrojnë mbrojtje më të mirë termike. Vetitë termoizoluese të një muri do të varen nga trashësia e tij dhe koeficienti i përçueshmërisë termike të materialit nga i cili është ndërtuar. Nëse muri përbëhet nga disa shtresa (për shembull, tulla-izolim-tulla), rezistenca e tij termike do të varet nga trashësia dhe përçueshmëria termike e materialit të secilës shtresë. Karakteristikat e izolimit termik të strukturave mbyllëse varen kryesisht nga përmbajtja e lagështisë së materialit. Pothuajse të gjitha materialet e ndërtimit përmbajnë pore të vogla, të cilat mbushen me ajër kur thahen. Me rritjen e lagështisë, poret mbushen me lagështi, koeficienti i përçueshmërisë termike të së cilës është 20 herë më i madh në krahasim me ajrin, dhe kjo çon në një rënie të mprehtë të karakteristikave të izolimit termik të materialeve dhe strukturave. Në këtë drejtim, gjatë procesit të projektimit dhe ndërtimit do të jetë e nevojshme të merren masa që do të parandalonin njomjen e strukturave nga reshjet, ujërat nëntokësore dhe lagështia e krijuar si rezultat i kondensimit të avujve të ujit. Gjatë funksionimit të shtëpive, për shkak të ndikimit të mjedisit të brendshëm dhe të jashtëm në strukturat mbyllëse, materialet nuk janë në gjendje plotësisht të thatë, por ndryshojnë pak. lagështia e lartë. Kjo çon në mënyrë të pashmangshme në një rritje të përçueshmërisë termike të materialeve, si dhe një ulje të aftësisë së tyre termoizoluese. Kjo është arsyeja pse, kur vlerësohen karakteristikat e mbrojtjes termike të strukturave, është e rëndësishme të përdoret vlera reale e koeficientit të përçueshmërisë termike në kushtet e funksionimit, dhe jo në gjendje të thatë. Përmbajtja e lagështisë së ajrit të brendshëm të ngrohtë është më e lartë se ajo e ajrit të jashtëm të ftohtë dhe si rezultat, shpërndarja e avullit të ujit përmes trashësisë së gardhit rezulton gjithmonë nga dhomë e ngrohtë në të ftohtë. Nëse vendosni një material të dendur në pjesën e jashtme të gardhit që nuk lejon që avujt e ujit të kalojnë mirë, atëherë një pjesë e lagështisë, e paaftë për të shpëtuar, do të fillojë të grumbullohet në trashësinë e strukturës. Dhe nëse ka një material afër sipërfaqes së jashtme që nuk ndërhyn në përhapjen e avullit të ujit, atëherë e gjithë lagështia do të hiqet nga gardhi mjaft lirshëm.

Edhe në fazën e projektimit të një shtëpie, është e nevojshme të merret parasysh fakti që muret me një shtresë 400-650 mm të trasha të bëra me tulla, blloqe të vogla betoni qelizor (ose beton balte të zgjeruar) ose gurë qeramikë ofrojnë një nivel relativisht të ulët. niveli i mbrojtjes termike (rreth 3 herë më pak se sa kërkohet). I ngritur karakteristikat e izolimit termik Strukturat mbyllëse me tre shtresa plotësojnë kërkesat moderne. Ato përbëhen nga mure të brendshme dhe të jashtme të bëra me tulla ose blloqe, midis të cilave ka një shtresë materiali izolues të nxehtësisë. Muret e jashtme dhe të brendshme të lidhura lidhje fleksibël në formën e shufrave ose kornizave përforcuese të vendosura në nyjet horizontale të muraturës, ato i japin strukturës forcë, dhe shtresa e brendshme (izoluese) siguron parametrat e kërkuar mbrojtës ndaj nxehtësisë. Trashësia e shtresës izoluese zgjidhet në varësi të kushteve klimatike dhe llojit të izolimit. Për shkak të heterogjenitetit të strukturës së një muri me tre shtresa dhe përdorimit të materialeve me mbrojtje të ndryshme ndaj nxehtësisë dhe Karakteristikat e pengesës së avullit Në trashësinë e strukturës mund të formohet kondensimi. Prania e kësaj të fundit redukton ndjeshëm vetitë termoizoluese të gardhit. Për shkak të kësaj, gjatë ndërtimit të mureve me tre shtresa, është e nevojshme të sigurohet mbrojtja e tyre nga lagështia. Kohët e fundit, janë miratuar rregullore të reja për ruajtjen e nxehtësisë. Pikërisht për këtë termoizolimi i objekteve të banimit po kthehet sot në një nga problemet më të rëndësishme në ndërtim. Problemi i izolimit termik është veçanërisht i mprehtë në ndërtimin e vilave dhe shtëpive të vendit, pasi, nëse bëhet siç duhet, mund të zvogëlojë kostot e ngrohjes me 3 ose edhe 4 herë.

Figura tregon një shembull të shpërndarjes së humbjeve të nxehtësisë përmes të ndryshmeve elementet strukturore shtëpi me sipërfaqe 120 m 2

2.4 Klasifikimi i materialeve termoizoluese.

Të gjitha materialet termoizoluese ndahen në disa grupe të mëdha:

• lesh mineral;
• lesh xhami dhe tekstil me fije qelqi;
• polimere të mbushura me gaz - plastikë me shkumë: poliuretani dhe shkumë poliuretani, shkumë polistiren dhe polistiren, polietileni, shkumë fenol, poliestër;
• izolim termik nga materialet natyrore dhe produktet e tyre të përpunuara: tapë, letër, blloqe torfe etj.;
• izolim termik i bazuar në gomë sintetike;
• izolim termik nga mbetjet e prodhimit të silikonit;
• panele dhe struktura termoizoluese;
• betoni i modifikuar: beton polistiren, beton qelizor (beton shkumë).

Sigurisht, është më mirë të ndërtohet nga materiale që kanë veti mjaft të larta të izolimit termik.

E megjithatë, shumë më shpesh problemi i izolimit termik lind për një vilë me tulla që është në ndërtim e sipër, ose një shtëpi që është ndërtuar shumë kohë më parë. Sigurisht, materialet termoizoluese shumë efikase janë me interes të madh. Këto zakonisht përfshijnë materiale me dendësi mesatare brenda 200 kg/m 3 dhe K ngrohje më pak se 0,06 WDm"K). Materiale të tilla paguhen shpejt brenda 5-10 viteve të funksionimit, duke ju lejuar të kurseni në kostot e energjisë.

Materialet izoluese prodhohen në formën e rrotullave dhe dyshekëve dhe pllakave të buta, gjysmë të forta dhe të forta me densitet dhe madhësi të ndryshme.

Në vitet e fundit, ato "guri" janë bërë gjithnjë e më të njohura, ose për të qenë më të saktë - leshi i bazaltit. Ky lloj leshi pambuku është një material rezistent ndaj zjarrit, miqësor ndaj mjedisit, i karakterizuar nga veti të larta kundër ujit, por në të njëjtën kohë i përshkueshëm nga avulli. Materialet e bazaltit janë dukshëm superiore ndaj leshit tradicional të qelqit në vetitë e tyre të izolimit termik, por, për fat të keq, ato janë më të shtrenjta se kjo e fundit. Këto materiale bëjnë pjesë në grupin e materialeve kundër zjarrit. Produktet e izolimit termik të bërë nga polimere ose letra digjen në zjarr në 5 minuta. Materialet izoluese të bëra prej leshi xhami në një temperaturë prej 650 °C, e cila arrihet në vetëm 7 minuta gjatë një zjarri normal të brendshëm, shkrihen dhe shkrihen në tas qelqi. Sa për lesh mineral në bazë të bazaltit - edhe në një temperaturë prej 1000 ° C nuk shkrihet dhe nuk humbet formën e tij origjinale.

Të gjitha materialet izoluese janë të sigurta si për prodhim ashtu edhe për përdorim, duke iu nënshtruar teknologjisë së rekomanduar të funksionimit.

Materialet izoluese të bazaltit janë gjithashtu të disponueshme në një sërë madhësish dhe llojesh (rrota, të forta dhe të buta, dyshekë dhe pllaka) për t'i bërë ato më efikase dhe aplikim efektiv. Koeficienti i tyre i përçueshmërisë termike, në varësi të densitetit, varion nga 0,034 në 0,042 W/(m*K). Kohët e fundit u shfaq në tregun rus izolim termik i bazaltit përdoret për izolimin e çatisë, dyshemeve dhe mureve, mbushjen e ndarjeve, rregullimin e papafingo, të prodhuara në formën e pllakave, produkteve të profilit dhe, natyrisht, rrotullave.

Polimerët e mbushur me gaz janë një nga më të shumtët lloje efektive termoizolimi. Më e zakonshme dhe më e përdorur prej tyre është shkuma e polistirenit (polistireni i zgjeruar). Rezistenca e ulët ndaj nxehtësisë dhe ndezshmëria e plastikës me shkumë nuk janë pengesë kur ato përdoren në struktura me shtresa në kombinim me tulla ose beton. Polistireni i zgjeruar ose prodhohet duke përdorur metodën pa shtypje.

2.5 Vetitë termoizoluese të materialeve.

Treguesi kryesor i vetive termoizoluese të një materiali është koeficienti i përçueshmërisë termike. Ky tregues varet kryesisht nga përmbajtja e lagështisë në të, çdo përqindje e së cilës zvogëlon koeficientin me 4%. Përveç kësaj, në dimër, i pranishëm në pllaka shkumë polistireni lagështia, ngrirja dhe shndërrimi në akull, me kalimin e kohës e ndan materialin në granula individuale, dhe kjo zvogëlon ndjeshëm qëndrueshmërinë e shkumës pa shtypje. Shkuma e pashtresuar prodhohet tradicionalisht në Rusi.

Shkuma e polistirenit të ekstruduar nuk i ka këto disavantazhe. Me përthithje shumë të ulët të ujit (më pak se 0,3%) për shkak të strukturës së qelizës së mbyllur dhe forcës së lartë mekanike, panelet e bëra prej shkumë polistireni i ekstruduar mund të përdoret për izolim termik të jashtëm, për termoizolim të pjesëve nëntokësore të ndërtesave, themeleve, bodrumeve, mureve, ku përdorimi i shumicës së materialeve të tjera izoluese është thjesht i pamundur për shkak të rritjes kapilar të ujërave nëntokësore.

Materialet termoizoluese me koeficient më të ulët të përçueshmërisë termike

0,06 W/(m-K) paguan për vete në një mesatare prej 5-7 vitesh funksionimi për shkak të kursimit të energjisë.

Tabela më poshtë tregon koeficientët e përçueshmërisë termike të materialeve të ndërtimit.

Lloji i izolimit	Koeficienti i përçueshmërisë termike,
Tulla të ngurta
Çimento me fibra	0,55
Beton me shkumë jo autoklavë	0,45
Rërë e thatë
Dru i fortë	0,25
Betoni qelizor termoizolues	0,12
Asfalt bituminoz
Qeramika	0,07
Izolimi i tapës	0,047
Ecowool (letër)	0,046
"Penoizol" (shkumë plastike)	0,04
Leshi i bazaltit.	0,039
Lesh xhami	0.038
Shkumë polietileni	0,035
Izolimi me shkumë të ulët E	0,027
Polistireni i zgjeruar	0,027

Këto materiale janë të ngopura me substanca për të reduktuar thithjen e lagështirës, ​​me retardantë zjarri për ta bërë materialin jo të ndezshëm dhe me antiseptikë. Kanë veti mjaft të mira termoizoluese (K t ch =0,078 W/(m-K) dhe mund të përdoret për izolimin e jashtme dhe muret e brendshme, tavanet. Materialet janë në dispozicion në formën e paneleve ose ecowool.

3. Pjesa praktike.

Materialet dhe metodat e kërkimit.

Studimet u kryen në temperaturën e dhomës

Studimet u kryen duke përdorur një termometër elektronik. Pajisjet: sobë elektrike. një trekëmbësh, një pajisje dixhitale e kombinuar me një sensor të temperaturës dhe materialet në studim. Ne vëzhguam ndryshimin e temperaturës me kalimin e kohës dhe e regjistruam në një tabelë, më pas bëmë grafikët.

Në këtë punim studiohen vetitë përçuese të nxehtësisë të disa materialeve.druri, tulla, betoni i gazuar, dhe gjithashtu ekzaminoi ndezshmërinë e materialeve izoluese technoNIKOL , shkumë polistireni dhe shkumë ndërtimi.Pjerrësia e kthesave rezultuese karakterizon përçueshmërinë termike të materialeve si raport i ndryshimit të temperaturës me kohën gjatë së cilës ndodhi ky ndryshim.

27,6

23,7

21,6

24,3

Duke analizuar grafikët e fituar të rritjes së temperaturës, kemi llogaritur

përçueshmëria termike e materialeve si raport i ndryshimit të temperaturës me kohën gjatë së cilës ka ndodhur ky ndryshim

	Materiali	Përçueshmëri termike Eksperimentale 0 C/s	Përçueshmëri termike Tabela W/(m*K)
	Tulla	0,079	0,56
	Betoni i gazuar	0,062	0,45
	Pemë	0,055	0.25

Analiza e grafikëve dhe rezultatet e matjeve treguan se çfarë aftësish unike termoizoluese kanë ato materiale moderne.

4.Rezistenca ndaj zjarrit e materialeve

Për ndërtim shtëpi moderne njeriu përdor materiale të ndryshme: tulla, betoni i gazuar, druri dhe produktet e drurit - dërrasat e grimcave (dërrasat e grimcave), pllakat e fibrave (dërrasat me fibra), kompensatë etj.

Për përfundimin, përfundimin dhe përballimin e materialeve përdoren, duke përfshirë pllaka polistireni, panele PVC dhe chipboard, letër-muri, filma, pllakë qeramike, tekstil me fije qelqi, materiale polimer, produkte nga sintetika dhe plastika etj. Materialet e dekorimit krijojnë një kërcënim shtesë për jetën dhe shëndetin e njerëzve duke shkaktuar tym, duke lëshuar produkte toksike të djegies dhe duke kontribuar në përhapjen e shpejtë të flakëve.

pjesë eksperimentale

Këtu kemi testuar për ndezshmëridru i ngopur me antiseptikë kundër zjarrit, izolim TechnoNIKOL, shkumë polistireni dhe shkumë ndërtimi.

konkluzioni: Shkuma e ndërtimit ndizet shumë lehtë dhe prodhon gaz asfiksues dhe tym të zi.

Izolimi TechnoNIKOL ndizet shumë keq, mund të thuhet se nuk digjet fare.

Druri i ngopur me antiseptikë është shumë më pak i ndezshëm.

Shkuma e polistirenit digjet mirë dhe lëshon një sasi të madhe blozë.

5. Përfundime dhe përfundime:

Rezultatet e marra gjatë hulumtimit tregojnë se çfarë aftësish unike termoizoluese kanë materialet moderne dhe çojnë në përfundimin për nevojën për të informuar dhe madje promovuar materialet moderne të ndërtimit në mesin e popullatës. Për më tepër, materialet termoizoluese me cilësi të lartë janë mjaft të përfaqësuara në tregun modern të ndërtimit. Këto materiale izoluese janë miqësore me mjedisin dhe rezistente ndaj zjarrit.

Materialet e tilla janë më të shtrenjta dhe për këtë arsye nuk përdoren gjerësisht në ndërtim. Në qytetin tonë, këto materiale përdoren tashmë në ndërtimin e ndërtesave të reja, si dhe për izolimin e ndërtesave ekzistuese. Për më tepër, këto materiale përdoren si në të mëdha kantieret e ndërtimit, dhe në ndërtimin e shtëpive private.

Pas hulumtimit, arritëm në përfundimin se shtëpia jonë është larg të qenit të sigurt, sepse një zjarr mund të ndodhë shpejt, pasi shumë substanca dhe objekte janë shumë të ndezshme dhe do të shoqërohet me tym të fortë dhe një përqendrim të lartë të substancave toksike.

Mos përdorni materiale të shënuara "G2", "G3" dhe "T4" në shtëpitë tuaja. Kjo do të thotë se ato janë shumë të ndezshme dhe shumë toksike.

Mbani mend! Materialet sintetike lëshojnë tym shumë toksik kur digjen.

Mbajeni shtëpinë tuaj të pastër dhe të rregullt. Pastërtia dhe rregulli duhet të jenë motoja juaj.

Rregulla të thjeshta do t'ju ndihmojnë ta bëni shtëpinë tuaj komode dhe, më e rëndësishmja, të sigurt!

1. Letërsia
1. Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Transferimi i nxehtësisë. - M.:

Energoizdat, 1981. –416 f.

1. Filippov L.P. Studimi i përçueshmërisë termike të materialeve të ndërtimit. -M.: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Moskës, 2000. – 240 s.
2. Osipova V.A. Studim eksperimental i proceseve të transferimit të nxehtësisë. -M.: Energjia, 2001. – 318s.
3. Burimet e internetit.

~ ~

Ministria e Arsimit e Republikës së Mordovisë

Departamenti i Arsimit i Administratës së Qarkut të Qytetit Saransk

Bashkiake institucion arsimor

"Shkolla e mesme nr. 13"

Punë kërkimore

seksioni i fizikës

"Studimi i përçueshmërisë termike të llojeve të ndryshme të materialeve tekstile"

Lipasov Mikhail Pavlovich

Këshilltar shkencor: Mësues i fizikës

Palaeva Nina Pavlovna

Saransk 2015

Tabela e përmbajtjes

Prezantimi.

Klima e Mordovisë është e moderuar kontinentale, e karakterizuar nga dimër të ftohtë të ftohtë dhe verë mesatarisht të nxehtë.

Në thelb, territori i republikës është nën ndikimin e masave ajrore të gjerësive gjeografike të buta, të bartura nga rrymat ajrore mbizotëruese perëndimore. Moti shpesh përcaktohet nga masat e ngrohta të ajrit që vijnë me ciklone jugore nga Deti i Zi, Mesdheu dhe Kaspik. Relativisht shpesh, republika bie nën ndikimin e masave ajrore të thata kontinentale të sjella nga juglindja. Masat e ajrit të ftohtë pushtojnë nga Skandinavia dhe Deti Barents.

Temperatura mesatare vjetore e ajrit është +4,1…+4,4 °C. Muaji më i ftohtë është janari: temperatura mesatare mujore e ajrit varion nga -11,1 në -11,6 °C. Minimumi absolut ishte –42…–47 °C. Muaji më i ngrohtë është korriku. Temperatura mesatare e tij është +18,7…+19,1 °C. Maksimumi absolut arriti +37…+39 °С, në vitin 2010 – +39…+41 °С, në MP MSU – +42 °С.

Fillimi, mbarimi dhe kohëzgjatja e stinëve janë të kushtëzuara. Ato përcaktohen në bazë të datave të kalimit të qëndrueshëm të temperaturës mesatare ditore në 0 dhe +15 °C.

Viti ndahet në dy periudha: i ngrohtë dhe i ftohtë. Periudha e ngrohtë e vitit përcaktohet nga momenti kur temperatura mesatare ditore kalon nga 0 °C deri në vlerat pozitive. Fillon në 31 Mars - 2 Prill, përfundon në 4-6 Nëntor, kohëzgjatja e tij është 217-221 ditë. Periudha e ftohtë e vitit fillon nga momenti i kalimit të qëndrueshëm të temperaturës mesatare ditore të ajrit përmes 0 °C në vlerat negative. Zgjat rreth 5 muaj (144–148 ditë).

Në dimër mbizotëron mot i vranët me ngrica të lehta (–10…–15 °C), por në dimër shumë të ftohtë ka periudha me ngrica të forta. Në disa vite, me dimër të ngrohtë dhe të paqëndrueshëm, vërehen shkrirje me intensitet deri në +4...+7 °C. Numri i ditëve të shkrirjes në muaj varion nga 3-4 në 7-8. Për ngjarjet e padëshiruara periudha e dimrit përfshijnë erëra të forta dhe stuhi dëbore, formacione akulli dhe ngricash, mjegulla. Numri mesatar i ditëve me mjegull brenda periudha e ftohtë viti varion nga 15 në 25, kohëzgjatja mesatare e tyre është 72-118 orë.

Pranvera fillon në fund të marsit - fillimi i prillit. Paralajmëruesi i saj është ardhja e kërpudhave; yjet dhe larkët mbërrijnë në fillim të prillit. Qershia e shpendëve lulëzon në mes të majit dhe jargavani në fund të muajit. Pranvera përfundon me kalimin e temperaturës mesatare ditore të ajrit në +15 °C (27–29 maj), kohëzgjatja e pranverës është 57–58 ditë. Ngjarjet e padëshiruara në periudha e pranverës janë rikthimet e motit të ftohtë dhe ngricat, thatësirat dhe erërat e nxehta. Këto të fundit festohen çdo vit. Shenjat e një ere të thatë janë lageshtia relative ajër më pak se 30% në një temperaturë ajri mbi +25 ° C dhe një erë prej të paktën 5 m/s.

Periudha me temperaturë mesatare ditore të ajrit +15 °C e lart konsiderohet të jetë verë, kohëzgjatja e saj është 91–96 ditë, duke përfunduar në 28–31 gusht. Ngjarjet e pafavorshme gjatë verës përfshijnë rrebeshe të mëdha, breshër, stuhi, stuhi, thatësirë ​​dhe erëra të nxehta. Shirat e dendur gërryejnë shtresën e sipërme pjellore të tokës, çojnë materiale të vlefshme tokësore në gryka dhe lumenj dhe shkaktojnë strehimin e bimësisë. Çdo muaj numri mesatar i ditëve me reshje të dendura (më shumë se 10 mm) është 1–2, me erëra të thata me intensitet mesatar – 3–8.

Vjeshta fillon më 29 gusht – 1 shtator dhe përfundon në dhjetëditëshin e parë të nëntorit. Kohëzgjatja e saj është 65-69 ditë. Në fillim të shtatorit, rënia e gjetheve fillon për plepin, dhe nga mesi i shtatorit për thupër dhe panje. Regjimi i motit në vjeshtë është i paqëndrueshëm, reshjet shpesh janë të përziera. Dukuritë negative të vjeshtës: ngrica të hershme në sipërfaqen e tokës dhe në ajër, mjegull, akull.

Kapitulli I .Vështrim i përgjithshëm i punës

1. Arsyetimi puna :

Në lëndën e fizikës së klasës së 8-të, interesi im më zgjoi të veçantë rubrika “Fenomene termike”. Si rezultat i kësaj pune, doja të thelloja dhe konsolidoja njohuritë e mia ekzistuese në këtë seksion të fizikës.

Zgjodha këtë temë sepse doja të kuptoja më në detaje këtë proces fizik.

2. Rëndësia puna :

3. Qëllimi i kësaj pune: V

Objektivat e punës:

4. Metodat e hulumtimit: studimi i literaturës me temën “Përçueshmëria termike”, përzgjedhja e pëlhurave për kërkime, sistemi i eksperimenteve, krahasimi i vlerave, ndërtimi i tabelave dhe grafikëve.

5. Pajisjet:

Cilindra matëse (goza) 3 copë;

Materiali eksperimental (mostrat e indeve);

Termometra 3 copë;

Watch;

Kasetë matës.

6.Arsyetime teorike.

Përçueshmëri termike është transferimi i nxehtësisë nga grimcat strukturore të një lënde (molekula, atome, elektrone) gjatë lëvizjes së tyre termike.Përçueshmëri termike -një nga llojet e transferimit të nxehtësisë nga pjesët më të nxehta të trupit në ato më pak të nxehta, duke çuar në barazimin e temperaturës. Me përcjelljen termike, transferimi i energjisë në një trup ndodh si rezultat i transferimit të drejtpërdrejtë të energjisë nga grimcat (molekulat, atomet, elektronet) me energji më të lartë në grimcat me energji më të ulët.Një shkëmbim i tillë i nxehtësisë mund të ndodhë në çdo trup me një shpërndarje jo uniforme të temperaturës, por mekanizmi i transferimit të nxehtësisë do të varet nga gjendja e grumbullimit të substancës. Fenomeni i përçueshmërisë termike është se energjia kinetike e atomeve dhe molekulave, e cila përcakton temperaturën e një trupi, transferohet në një trup tjetër kur ato ndërveprojnë ose transferohet nga zona më të nxehta të trupit në zona më pak të nxehta.

Ndonjëherë përçueshmëria termike quhet edhe një vlerësim sasior i aftësisë së një substance të caktuar për të përcjellë nxehtësinë.

Historikisht, transferimi mendohej se përfshinte rrjedhën e kalorive nga një trup në tjetrin. Sidoqoftë, eksperimentet e mëvonshme, në veçanti, ngrohja e tytës së topit gjatë shpimit, hodhën poshtë realitetin e ekzistencës së kalorive si një lloj materie e pavarur. Prandaj, aktualisht besohet se fenomeni i përçueshmërisë termike është për shkak të dëshirës për të zënë një gjendje më afër ekuilibrit termodinamik, i cili shprehet në barazimin e temperaturës.

Koeficienti i përçueshmërisë termike është sasia e nxehtësisë që kalon për njësi të kohës përmes 1 m3 material kur diferenca e temperaturës në sipërfaqet e kundërta të saj është e barabartë me 1 gradë.

Sa më i ulët të jetë koeficienti i përçueshmërisë termike, aq më të mira janë vetitë termoizoluese të materialit.

Ka materiale izoluese dhe përcjellëse të nxehtësisë.

7. Karakteristikat e llojeve të pëlhurave të studiuara.

Pëlhurat me qëllime të ndryshme kanë të ndryshme vetitë fizike dhe karakteristikat: forca, rezistenca ndaj shtypjes, aftësia për t'i rezistuar gërryerjes (në objekte të ndryshme, në trupin e njeriut), tkurrje, qëndrueshmëri, frymëmarrje, përshkueshmëria e avullit, rezistencë ndaj ujit, rezistencë ndaj nxehtësisë. Shumë veti të rëndësishme pëlhurat shtëpiake janë përçueshmëri termike, d.m.th. aftësia e një pëlhure për të transmetuar nxehtësinë. Pëlhurat e dizajnuara për të mbrojtur kundër të ftohtit duhet të kenë përçueshmëri minimale termike. Për shembull, rezistenca e lartë ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj ujit janë të rëndësishme për pëlhurat teknike të përdorura për prodhimin e veshjeve të zjarrfikësve.

Baza e të gjitha materialeve dhe pëlhurave është fibra. Fijet ndryshojnë nga njëra-tjetra në përbërjen kimike, strukturën dhe vetitë. Klasifikimi ekzistues i fibrave tekstile bazohet në dy karakteristika kryesore - metodën e prodhimit (origjinën) e tyre dhe përbërjen kimike, pasi ato përcaktojnë karakteristikat kryesore fizike, mekanike dhe. Vetitë kimike jo vetëm vetë fibrat, por edhe produktet e bëra prej tyre.

Vetitë termikejanë vetitë higjienike më të rëndësishme të produkteve për periudhën e dimrit. Këto veti varen nga përçueshmëria termike e fibrave që formojnë pëlhurën, nga dendësia, trashësia dhe lloji i përfundimit të pëlhurës. Liri konsiderohet si fibra "më e ftohtë", pasi ka përçueshmëri të lartë termike, ndërsa "më e ngrohta" është leshi. Pëlhura leshi të trasha dhe të dendura të krehura kanë vetitë më të larta mbrojtëse ndaj nxehtësisë. Vetitë mbrojtëse ndaj nxehtësisë së veshjeve ndikohen ndjeshëm nga numri i shtresave të materialit në veshje. Ndërsa numri i shtresave të materialit rritet, rezistenca termike totale rritet. Përdoren lloje të ndryshme të izolimit: natyral dhesintetike.

Le të shqyrtojmë katër lloje të pëlhurave, mostrat e të cilave do të studiojmë.

Pëlhura kostume - nga fibra natyrale- leshi.

Leshi është leshi i deleve, dhive, deveve dhe kafshëve të tjera. Pjesa më e madhe e leshit (94-96%) për ndërmarrjet e industrisë tekstile furnizohet nga kultivimi i deleve.

Një tipar i veçantë i leshit është aftësia e tij për t'u ndjerë, e cila shpjegohet me praninë e një shtrese me luspa në sipërfaqen e tij, shtrëngimin e konsiderueshëm dhe butësinë e fibrave. Falë kësaj veçorie, leshi përdoret për të prodhuar pëlhura mjaft të dendura, pëlhura, perde, shami, si dhe produkte të ndjerë dhe të ndjerë. Leshi ka përçueshmëri të ulët termike, gjë që e bën të domosdoshëm për prodhimin e pëlhurave të palltove, kostumeve dhe veshjeve dhe trikotazheve dimërore.

Materialet izoluese natyrale

Wat Dhe n - izolim gjysmë leshi,pëlhurë e thurur me lesh të njëanshme ose të dyanshme. Lufta është e disponueshme në pambuk, lesh dhe gjysmë leshi dhe zëvendëson leshin e pambukut kur qepni rroba të ngrohta.

Nga mesi deri në fund të shekullit të kaluar, ajo u përdor në industrinë e veshjeve sovjetike për qepjen e veshjeve të punës, dhe gjithashtu si izolim për palltot e dimrit.

Lufta ndryshon në përbërje (pambuku, leshi), trashësia e pëlhurës dhe mënyra e fiksimit të kokrrave.



Bërja e gomës po bëhet gjithnjë e më pak e popullarizuar këto ditë.

Disavantazhet: pesha e madhe dhe vetitë relativisht të larta ruajtëse të lagështirës.

Izolimi sintetik

Sintepon - është një nga materialet izoluese sintetike më të zakonshme. E lehtë, voluminoze, elastike, në të cilën një përzierje (përfshirë mbetjet dytësore të tekstilit artificial dhe natyror) mbahet së bashku duke përdorur një metodë ngjitëse (emulsioni) ose termike të shpuar me gjilpërë.



Dimëruesi sintetik kohët e fundit është bërë më shpesh nga lëndët e para të ricikluara të poliesterit (PET i ricikluar), mbeturinat e shkrira të plastikës (shishe PET, çanta, sende për një përdorim, etj.). Kjo ul ndjeshëm koston e produktit, por redukton në mënyrë kritike cilësinë dhe karakteristikat e performancës.

Sintepon- materiale jo të endura të marra nga fibra sintetike. Ai është shumë më i lehtë se goja, elastik, nuk humbet formën dhe nuk bie. Sintepon nuk është higroskopik, kështu që nuk laget shumë dhe thahet lehtë. Përveç kësaj, lëshohet të bardhë dhe kur lani sendet e izoluara, nuk zbehet dhe nuk lë njolla në pëlhurën e jashtme. Pas larjes, produkti ruan formën e tij dhe nuk e humb vëllimin.

Përparësitë e dimëruesit sintetik janë lehtësia, vetitë e mira mbrojtëse ndaj nxehtësisë dhe pesha e ulët, si dhe padëmshmëria relative për njerëzit. Dimëruesi sintetik përdoret për të gjitha llojet e veshjeve të izoluara, përfshirë ato për fëmijë, si dhe për prodhimin , mbulesa krevati, çanta dhe produkte të tjera.I lehtë, i ngrohtë, voluminoz, i lirë - në një kohë një izolim i tillë ishte në kulmin e popullaritetit.

Sidoqoftë, siç ka treguar koha, dimëruesi sintetik ka një sërë disavantazhesh: rritja e përshkueshmërisë së lagështirës, ​​ngushtësia e ajrit, deformimi i shpejtë dhe brishtësia e materialit - e gjithë kjo ka çuar në faktin se dimëruesi sintetik përdoret si izolues për prodhimin e demive më të lira. -Veshjet e stinës dhe dimrit.

Fibër e zbrazët (fibër e zbrazët) - Pëlhurë jo e endur e mbushur me fibra sintetike në formë spirale, topthash, sustash etj. Është kjo strukturë që e bën artikullin të ngrohtë, pasi midis fibrave mbahet shumë ajër.



Me të drejtë konsiderohet izolimi i shekullit të 21-të. I lehtë, i ngrohtë, rezistent ndaj lagështirës dhe formës, hipoallergjik - është një material i shkëlqyer për prodhimin e izolimit të shkëlqyeshëm për veshjet e dimrit.

Varietetet - polifibër, termofibër, fibër lëkurë, fibertek, etj.

Kapitulli II . Punë kërkimore eksperimentale

Ecuria e punës:

Gjatë kësaj pune kërkimore u kryen gjashtë eksperimente me lloje të ndryshme pëlhurash. Të gjitha mostrat kanë të njëjtat dimensione: gjatësia, gjerësia dhe sipërfaqja (foto 1). Sipërfaqja e mostrave përkon me sipërfaqen e cilindrit matës (Tabela nr. 1)



foto 1

Tabela nr. 1

Drape

Pëlhurë leshi kostumi 1

Pëlhurë leshi kostumi 2

Holofiber

Sintepon (i hollë)

Sintepon (i trashë)

Përplasje

Trashësia

0.4 cm

0.1 cm

0.1 cm

2 cm

1 cm

2 cm

0,5 cm

Gjerësia

12 cm

12 cm

12 cm

12 cm

12 cm

12 cm

12 cm

Gjatësia

13 cm

13 cm

13 cm

13 cm

13 cm

13 cm

13 cm

Sheshi

156 cm 2

156 cm 2

156 cm 2

156 cm 2

156 cm 2

156 cm 2

156 cm 2

2.1 Krahasimi i përçueshmërisë termike të materialeve të ndryshme tekstile.

Pajisjet: cilindra të diplomuar me ujë të ngrohtë, materiale eksperimentale, termometra merkuri - 3 cope, termometër elektronik, kaliper.

Për të kryer eksperimentin, cilindrat matës i mbështjellëm me mostra indi dhe i siguruam me kunja.

Një palë cilindra të mbështjellë dhe një i pambështjellur i zgjedhur për eksperimentin u mbushën me ujë të ngrohtë të së njëjtës temperaturë. Në intervale të rregullta (5 minuta), matej temperatura e ujit në secilën enë (foto 2), leximet u regjistruan në një tabelë dhe u vizatuan grafikët për krahasim.







foto 2

2.1.1. Eksperimenti nr. 1.

Për eksperimentin e parë zgjodhëm dy lloje pëlhure leshi.

Llojet e pëlhurave të studiuara:

Mostra e parë është pëlhurë e hollë kostumi, e cila përdoret për të qepur xhaketa, pantallona dhe funde.

Mostra e dytë është pëlhurë e trashë leshi (drape), e cila përdoret për qepjen e palltove dhe xhaketave.

Pëlhurat kanë trashësi të ndryshme.

Temperatura e dhomës (dhoma e fizikës 20ºС)

Rezultatet e studimit do të futen në tabelë

75

9:35

9:40

9:45

9:50

Për krahasim, le të ndërtojmë grafikët

Duke krahasuar temperaturën e ujit të tre gotave dhe grafikët e paraqitur, pamë se kampioni i parë nuk e ruan mirë nxehtësinë, prandaj ka përçueshmëri të mirë termike. Përçueshmëria termike e kampionit të dytë (pëlhurë e trashë leshi) është më e keqe, pasi ruan nxehtësinë më mirë.

2.1.2. Eksperimenti nr. 2

Në eksperimentin e dytë kemi ekzaminuar materialet izoluese. Dimëruesi sintetik tani përdoret shpesh si izolues i veshjeve.Dimëruesi i trashë sintetik ruan mirë nxehtësinë.

Gjatësia-13 cm

Gjerësia - 12 cm

Trashësia - 2 cm

Sipërfaqja: 156 cm

74

10:05

10:10

10:15

10:20

Le të ndërtojmë një grafik

2.1.3. Eksperimenti nr. 3

Mostra e dytë është gome e zezë - material pambuku natyral, pëlhurë e thurur me furçë të njëanshme.

Rezultatet do t'i vendosim në tabelë

74

11:05

11:10

11:15

11:20

Le të ndërtojmë një grafik

Si rezultat i eksperimentit, rezultoi se përçueshmëria termike e poliesterit të mbushjes është më e keqe se ajo e goditjes.

2.1.4. Eksperimenti nr. 4

Për të studiuar përçueshmërinë termike të izolimit, ne zgjodhëm mostrën e parë -shuplakë gri (pambuk). Mostra e dytë është goma e zezë (leshi).

Parametrat e objekteve në studim

Shkop gri

Përplasje e zezë

Trashësia

0.6 cm

0.5 cm

Gjerësia

12 cm

12 cm

Gjatësia

13 cm

13 cm

Sheshi

156 cm 2

156 cm 2

41

13:50

39,5

38,5

13:55

14:00

36,5

14:05

35,3

34,5

14:10

33,1

Le të ndërtojmë një grafik



Përçueshmëria termike e goditjes është pothuajse e njëjtë, por duhet të kihet parasysh se goja gri është më e trashë.

2.1.5. Eksperimenti nr. 5

Ne studiuam përçueshmërinë termike të poliesterit të mbushjes me trashësi të ndryshme.

Parametrat e objekteve në studim

Poliestër me mbushje të hollë

Poliestër me mbushje të trashë

Trashësia

1 cm

2 cm

Gjerësia

12 cm

12 cm

Gjatësia

13 cm

13 cm

Sheshi

156 cm 2

156 cm 2

32

14:31

31,9

31,7

14:36

30,5

14:41

29,7

29,3

14:46

29,5

28,7

Le të ndërtojmë një grafik



Grafiku tregon se përçueshmëria termike e poliesterit me mbushje të trashë është shumë më e vogël se ajo e poliesterit me mbushje të hollë..

2.1.6. Eksperimenti nr. 6

Për studimin, ne zgjodhëm kampionin e parë - poliestër me mbushje të trashë (material sintetik, material i lehtë, voluminoz, elastik, jo i endur)

Mostra e dytë- Xolofiber(pëlhurë jo e endur e mbushur me fibra sintetike në formë spirale, topash, susta).

Rezultatet do t'i vendosim në tabelë

74

15:05

15:10

15:15

15:20

Le të ndërtojmë një grafik

Si rezultat i eksperimentit, rezultoi se përçueshmëria termike e holofiberit është më e keqe se ajo e poliesterit të mbushjes.

Kështu, jemi të bindur se në kushtet e një laboratori të fizikës shkollore është e mundur të kryhet një analizë krahasuese e pëlhurave tekstile.

2.2Llogaritja e koeficientit të izolimit termik të lyerjes, poliestër mbushës dhe hollafiber.

Sipas formulës: llogaritet koeficienti i përçueshmërisë termike, ku

P është fuqia totale e humbjes së nxehtësisë, S është zona e seksionit kryq të paralelopipedit, ΔT është diferenca e temperaturës midis fytyrave, h është gjatësia e paralelipipedit, domethënë distanca midis fytyrave.

Koeficienti i përçueshmërisë termike matet në W/(m K).

Për analogji me koeficientin e përçueshmërisë termike, ne kemi llogariturkoeficienti i izolimit termik. Në eksperimentin tonë

P=Q1 – Q2/t, fuqia e mbajtur nga materiali. Ku: Q1 është sasia e nxehtësisë që lëshohet nga uji në një cilindër të shkallëzuar pa "rroba" gjatë kohës t;

Q2 është sasia e nxehtësisë që lëshohet nga uji në një cilindër të shkallëzuar me "rroba" gjatë kohës t;

S është zona e mostrës së indeve;

h - distanca midis fytyrave.

2.2.1. Llogaritja e koeficientit të izolimit termik të goditjes së zezë.

S=88 cm; h=0,5 cm;ΔT=22,2°С-21,2°С=1°С

Q2=4200*0.12*(38.5-37) =756(J),

c = (Q1-Q2)*h/t*SΔT

c=(1008 -756)*0.005/(300*0.0088*1)=1.26/2.64=0.48(W/m*K)

2.2.2. Llogaritja e koeficientit të izolimit termik të goditjes së lehtë.

S=88 cm2; h=0,6 cm;ΔT=24,3°С-22,5°С=1,8°C

Q1=cmΔt=4200*0.12*(38-36) =1008(J)

Q2=4200*0.12*(39.5-38) =756(J)

c= (Q1-Q2)*h/t*SΔT

c= (1008 -756)*0.006/ (300*0.0088*1.8) =1.512/4.752=0.32 (W/m*K)

konkluzioni:koeficienti i izolimit termik të goditjes së zezë 0,48 (W/m*K)

0,32 (W/m*K)

2.2.3. Llogaritja e koeficientit të izolimit termik të poliesterit me mbushje të hollë.

S=156 cm2; h=0,4 cm; ΔT=23,8°С-22,5°С=1,3°C

Q2=4200*0.12*(29.3-28.7) =307.2 (J)

c=(Q1-Q2)*h/t*SΔT

c=(512-307,2)*0,004/(300*0,0273*1,3)=0,82/10,647=0,077(W/m*K)

2.2.4. Llogaritja e koeficientit të izolimit termik të poliesterit me mbushje të trashë.

S=156 cm2; h=1,3 cm; ΔT=23,2°С-22°С=1,2°C

Q1=cmΔt=4200*0.12*(28-27) =512(J)

Q2=4200*0.12*(29.7-29.5) =102.4 (J)

c=(Q1-Q2)*h/t*SΔT

c=(512-102,4)*0,013/(300*0,0273*1,2)=5,32/9,83=0,54(W/m*K)

koeficienti i izolimit termik i poliesterit me mbushje të hollë 0,077 (W/m*K)

koeficienti i izolimit termik të goditjes së lehtë 0,54 (W/m*K)

2.2.5. Llogaritja e koeficientit të izolimit termik të hollafiber.

S=156 cm2; h=2 cm; ΔT=23,8°С-22,5°С=1,3°C

Q1=cmΔt=4200*0.12*(55-52) =1512(J)

Q2=4200*0.12*(61-60) =504 (J)

c=(Q1-Q2)*h/t*SΔT

c=(1512-504)*0,02/(300*0,0156*1,3)=0,82/840=0,024(W/m*K)

Kështu, në kushte laboratori i shkollësështë e mundur të kryhet një analizë krahasuese e përçueshmërisë termike të pëlhurave të ndryshme tekstile dhe të përcaktohet eksperimentalisht koeficienti i izolimit termik.

Industria moderne e tekstilit po përdor gjithnjë e më shumë fibra sintetike. Për këtë qëllim, ashtu si në shumë degë të prodhimit modern, nanoteknologjitë po vijnë në industrinë e tekstilit.

Nanomaterialet mund të përmbajnë nanogrimca, nanofibra dhe aditivë të tjerë. Për shembull, kompania Nano-Tex prodhon me sukses pëlhura të përmirësuara me nanoteknologji. Një nga këto pëlhura ofron absolutei papërshkueshëm nga uji: për shkak të një ndryshimi në strukturën molekulare të fibrave, pikat e ujit rrokullisen plotësisht nga pëlhura, e cila në të njëjtën kohë "merr frymë". Në mars 2004, AspenAerogels filloi prodhimin e shtrojave të izoluara të këpucëve nga një nanomaterial i ri. Izoluesi i ri ruan nxehtësinë më mirë se të gjitha materialet ekzistuese moderne. Krahasuar me to, karakteristikat e tij termike me të njëjtën trashësi mostre u përmirësuan nga 3 në 20 herë. Nuk është për t'u habitur që me tregues të tillë, produktet e bëra nga izoluesi i ri i nxehtësisë kanë konsum minimal të materialit.

Nanoveshjet lejojnëintegrimi i mikro- dhe nanoelektronikës në tekstile, si dhe MEMS, zgjeron ndjeshëm aftësitë e veshjeve të përditshme, të cilat mund të përdoren si mjet komunikimi dhe madje Kompjuter personal. Dhe prodhimi i tekstileve me sensorë të integruar do të lejojë monitorimin e gjendjes së trupit të njeriut. Kjo sigurisht që do të hapë mundësi të reja në praktikën mjekësore, sportin dhe mbështetjen e jetës në kushte ekstreme.

Për të mbrojtur njerëzit nga hipotermia, e zhvilluar aktualishttë brendshme termike. Të brendshmet termike janë të brendshme të veçanta, ngjitur fort në trupin e një prerje të veçantë. Një nga avantazhet kryesore është se praktikisht nuk shtrihet. Asnjë shtresë anësore ose vetëm disa tegela të sheshta eliminojnë rrezikun e prishjes.Të brendshme termike që kursejnë nxehtësi. Me fjalë të tjera, ngrohja e të brendshmeve termike është menduar për nivele të ulëta dhe mesatare Aktiviteti fizik në temperatura të ftohta, të ftohta ose shumë të ftohta mjedisi i jashtëm. Rekomandohet për përdorim në çdo mot, nëse është e nevojshme ruajtja e nxehtësisë, d.m.th. kur duhet të ngroheni, në varësi të tolerancës individuale të trupit të njeriut.

Të brendshme termike që largojnë lagështinë (funksionale).. Këto të brendshme termale kanë aftësinë për të hequr lagështia e tepërt(djersë) nga sipërfaqja e lëkurës. Si rregull, ky lloj i të brendshmeve termike është bërë nga 100% sintetike. Përdorimi i llojeve të veçanta të sintetikës përmirëson vetitë e heqjes së lagështirës së të brendshmeve termike. Nuk ka kuptim të rendisim të gjitha llojet e sintetikëve që kanë veti të tilla. Le të përmendim vetëm më të famshmit prej tyre: Coolmax, QuickDry, ThermoliteBase, Polypropylene, Viloft dhe shumë e shumë të tjerë.

Të brendshme termale që kursejnë nxehtësi + lagështirë (hibride).Të brendshmet termike që kombinojnë dy vetitë e mësipërme, d.m.th. si ngrohja ashtu edhe largimi i lagështirës.

Të brendshme termike funksionale që largojnë lagështinë



Të brendshme termike që kursejnë nxehtësi



Të brendshme termale hibride



Të brendshmet termike përballen me shumë lloje funksionesh- ngrohni, hiqni lagështinë ose të dyja menjëherë. Të brendshmet termike ju lejojnë të praktikoni sportet tuaja të preferuara aktive në të ndryshme kushtet klimatike pa krijuar një ndjenjë shqetësimi, dhe gjithashtu kursen energjinë tuaj të nxehtësisë.

Përçueshmëria termike e pëlhurave tekstile luan një rol rol i rendesishem në veshjen e një personi, dhe veçanërisht në klimën tonë. Prandaj, ne duam të japim disa rekomandime për zgjedhjen e rrobave:

1) vishuni gjithmonë në mënyrë të përshtatshme për motin.

2) përdorni parimin e shtresimit: "tre bluza të holla janë më të mira se një e trashë".

3) duke i dhënë përparësi veshjeve të bëra nga fibra natyrale, mos harroni se shkenca nuk qëndron ende dhe fibrat artificiale nuk janë inferiore, dhe ndonjëherë tejkalojnë fibrat natyrore në cilësitë e tyre të përçueshmërisë termike.

Kapitulli III Konkluzioni dhe përfundimet

Ne ekzaminuam vetëm disa lloje të pëlhurave, natyrale dhe sintetike. Industria moderne më shpesh përdor pëlhura të bëra nga fibra sintetike. Këto pëlhura kanë avantazhe dhe disavantazhe. Avantazhi i pëlhurave të tilla është përçueshmëria e tyre e dobët termike, prandaj, ato ruajnë mirë nxehtësinë tonë.Dimëruesi sintetik ka veti mesatare termoizoluese. Veshjet e sipërme me poliestër të mbushur janë të përshtatshme vetëm për dimër shumë të butë. Për klimat e ashpër, dimëruesi sintetik është i papranueshëm. Por holofiber ka izolim të shkëlqyeshëm termik (afër natyrore) dhe është i përshtatshëm për motin e ftohtë. Duke mbajtur në mënyrë të besueshme nxehtësinë, i lejon lëkurës të marrë frymë. Sintepon është më pak i frymëmarrjes.

konkluzioni:

holofiber,holofiber,

Rëndësia praktike

Listë letërsi

Galakhova E. N.Klima e Mordovisëdhe zonat e lidhura të Rajonit të Tokës Jo të Zezë në mot (bazuar në materialet kërkimore në Republikën Socialiste Sovjetike Autonome Mordoviane): Abstrakt i autorit. dis. ...kandidati.../

I madh Enciklopedia Sovjetike, vëllimi 43. faqe 473 .-M.: TSB. 1954

Smorodinsky A.Ya. Temperatura. Biblioteka "Quantum". Numri 12-M.: “Shkenca”, redaksia kryesore e letërsisë fiziko-matematikore, 1981 - 159 f.

Enciklopedia për fëmijë "AVANTA". Fizikë.t.16.ch.2.-M.: “Avanta + ", 2002 - 432 f.


Abstrakte

Studimi i përçueshmërisë termike të llojeve të ndryshme të materialeve tekstile"

Institucioni arsimor komunal "Shkolla e mesme nr. 13", Saransk

Seksioni: fizika

Drejtues: N.P. Palaeva, mësues i fizikës.

Ne jetojmë në një klimë të butë kontinentale, e cila karakterizohet nga dimër të ftohtë të ftohtë dhe verë mesatarisht të nxehtë.

Në fund të vitit 2009, debati për Tokën u ndez. Ka pasur shumë fakte shkencore duke pasur parasysh se klima në Tokë po bëhet më e ngrohtë dhe qytetërimi ynë është fajtor. Ka pasur gjithashtu mendime se teoria e "ngrohjes globale" është e gabuar. Natyra gjithashtu vendosi të thotë fjalën e saj në ngricat e dimrit. Shumë vendet evropiane ishin mbuluar me borë dhe banorët e këtyre vendeve rimbushnin urgjentisht veshjet e tyre me rroba të ngrohta.

Në kushtet kur mbizotërojnë temperatura të ndryshme, lind problemi i veshjes së përshtatshme, e cila nëse nuk është e ngrohtë, atëherë e ruan mirë nxehtësinë. Veshja duhet të ketë përçueshmëri të ulët termike. Dhe kështu vendosëm të studiojmë disa lloje të pëlhurave për përçueshmëri termike.

Qëllimi i kësaj pune : të hetojë përçueshmërinë termike të materialeve tekstileVnë një klasë fizike të shkollës.

Objektivat e punës: studim bazë teorike koncepti i përçueshmërisë termike; të studiojë në mënyrë eksperimentale përçueshmërinë termike të materialeve tekstile; të përcaktojë eksperimentalisht koeficientin e izolimit termik të materialeve tekstile,Krahasoni vlerat eksperimentale dhe tabelare të përçueshmërisë termike të materialeve dhe nxirrni një përfundim.

Treguesi kryesor i vetive termoizoluese të një materiali është koeficienti i përçueshmërisë termike.

Rëndësia e punës:

• Mundësia e marrjes së materialeve të reja termoizoluese me veti më të mira.

Izolimi termik luan një nga rolet më të rëndësishme në trajtimin e çështjeve shëndetësore.

Në klimat e butë lind problemi i veshjeve të përshtatshme, të cilat duhet të ruajnë mirë nxehtësinë, për këtë duhet të kenë përçueshmëri të ulët termike.

Përdorimi i llojeve të ndryshme të izolimit gjatë qepjes së rrobave mund të zvogëlojë rritjen e sëmundjes në rastin e termorregullimit të trupit.

Një hulumtim i tillë na lejon të thellojmë rrënjësisht të kuptuarit tonë për përçueshmërinë termike të materialeve tekstile dhe të zbulojmë se cili material është më efektiv.

Objekti i studimit: Gjatë kësaj pune kërkimore u kryen eksperimente me lloje të ndryshme të pëlhurave dhe materialeve izoluese.Bazuar në rezultatet e punës, kryesorekonkluzionet . Duke studiuar literaturën për temën e kërkimit dhe duke krahasuar rezultatet e marra eksperimentalisht me vlerat e tabeluara, na lejon të gjykojmë gabimin e vogël të matjes.Kështu, ne ishim të bindur se në kushtet e një klase të fizikës shkollore është e mundur të kryhet një analizë krahasuese e përçueshmërisë termike të pëlhurave që përdoren për të bërë rrobat tona.Në procesin e kryerjes së eksperimenteve, unë studiova përçueshmërinë termike të dy llojeve të pëlhurave të kostumeve (të imta dhe drape) dhe izoliminholofiber,mbushje poliestër dhe mbushje. Si rezultat i eksperimenteve, u binda se përçueshmëria termike më e ulët kaholofiber,Përçueshmërinë termike më të madhe e ka pëlhura e leshit e mbushur me poliestër, më pas pëlhura, drape dhe kostum i hollë. Kjo do të thotë, veshja e sipërme e bërë nga drape dhe e izoluar me hollafiber dhe poliestër mbushës do të ruajë mirë ngrohtësinë tonë dhe, për rrjedhojë, do të na mbrojë nga i ftohti i dimrit.

Rezultatet e marra gjatë hulumtimit tregojnë se çfarë aftësish unike termoizoluese kanë materialet moderne të tekstilit dhe çojnë në përfundimin për nevojën e informimit dhe madje promovimit të materialeve të reja tekstile në mesin e popullatës. Industria moderne e tekstilit po përdor gjithnjë e më shumë fibra sintetike. Për këtë qëllim, ashtu si në shumë degë të prodhimit modern, nanoteknologjitë po vijnë në industrinë e tekstilit.

Tekstilet e bazuara në nanomateriale fitojnë rezistencë unike ndaj ujit, rezistencë ndaj papastërtive, përçueshmëri termike, aftësi për të përcjellë energjinë elektrike dhe veti të tjera.

Rëndësia praktike

Përçueshmëria termike e pëlhurave luan një rol të rëndësishëm në veshjet e njeriut, dhe për këtë arsye në jetën e tij. Një person duhet të vishet gjithmonë në mënyrë të përshtatshme për motin për të ruajtur shëndetin e tij fizik.

Objektiv

Zotërimi dhe konsolidimi i materialit teorik në seksionin e transferimit të nxehtësisë “Përçueshmëria termike”, zotërimi i metodës së përcaktimit eksperimental të koeficientit të përçueshmërisë termike; përvetësimi i aftësive matëse, duke analizuar rezultatet e marra.

Përcaktoni në mënyrë eksperimentale koeficientin e përçueshmërisë termike të materialit termoizolues.

Shkruani vlerën e tabelës së koeficientit të përçueshmërisë termike të materialit në studim.

Llogaritni gabimin e vlerës së gjetur eksperimentalisht të koeficientit të përçueshmërisë termike në raport me atë të tabelës.

Nxirrni një përfundim për punën.

UDHËZIME METODOLOGJIKE

Gjatë kryerjes së llogaritjeve teknike, është e nevojshme të keni vlerat e koeficientëve të përçueshmërisë termike të materialeve të ndryshme.

Koeficienti i përçueshmërisë termike karakterizon aftësinë e një materiali për të përcjellë nxehtësinë. Vlera numerike l e materialeve të ngurta, veçanërisht e izoluesve të nxehtësisë, zakonisht përcaktohet në mënyrë eksperimentale.

Kuptimi fizik i koeficientit të përçueshmërisë termike përcaktohet nga ekuacioni Fourier i shkruar për rrjedhën specifike të nxehtësisë

g = –l grad t . (1)

Ekzistojnë disa metoda për përcaktimin eksperimental të vlerës së l, bazuar në teorinë e kushteve termike stacionare ose jo të palëvizshme.

Ekuacioni diferencial i rrjedhjes së nxehtësisë Q, W, me përçueshmëri termike stacionare mund të shkruhet në formë

Q = – lF grad t . (2)

Nëse marrim në konsideratë një cilindër me mure të hollë, kur l/d > 8, gradienti i temperaturës së fushës së temperaturës në sistemin e koordinatave cilindrike do të shkruhet si

grad t = dt/dr,

dhe ekuacioni (2) i këtij rasti

ku d 1, d 2 janë diametrat e brendshëm dhe të poshtëm të cilindrit, përkatësisht, m;

l është gjatësia e cilindrit, m;

(t 2 - t 1) = Dt - ndryshimi i temperaturës midis temperaturave në sipërfaqen e brendshme dhe të jashtme të cilindrit, 0 C;

l është koeficienti i përçueshmërisë termike të materialit nga i cili është bërë cilindri, W/(m 0 C);

grad t - gradienti i temperaturës normal ndaj sipërfaqes së shkëmbimit të nxehtësisë, 0 C/m.

Nëse ekuacioni (3) zgjidhet në lidhje me koeficientin e përçueshmërisë termike l, W/(m 0 C), atëherë do të kemi

l = Q ln(d 2 /d 1) / (2plDt). (4)

Ekuacioni (4) mund të përdoret për të përcaktuar në mënyrë eksperimentale vlerën e koeficientit të përçueshmërisë termike të materialit nga i cili është bërë cilindri.

Gjatë kryerjes së një eksperimenti, është e nevojshme të përcaktohet madhësia e rrjedhës së nxehtësisë Q, W dhe vlerat (t 2 - t 1) = Dt 0 C, me fillimin e një regjimi termik të palëvizshëm.

KONFIGURIMI EKSPERIMENTAL

Konfigurimi eksperimental (Figura) përbëhet nga një cilindër 1, në zgavrën e brendshme të të cilit është vendosur një ngrohës elektrik 2, fuqia e tij rregullohet nga një autotransformator (çelës ndërprerës) 3 dhe përcaktohet nga leximet e një ampermetri 4 dhe një voltmetri. 5. Temperatura e sipërfaqeve të brendshme dhe të jashtme të cilindrit matet duke përdorur termoçiftet Chromel-Copel 7 të lidhur me një matës të temperaturës së mikroprocesorit 6. Bazuar në ndryshimin midis këtyre temperaturave në një modalitet termik stacionar, koeficienti i përçueshmërisë termike të materialit nën përcaktohet studimi nga i cili është bërë cilindri.



Vizatim . Skema e konfigurimit eksperimental për përcaktimin e koeficientit të përçueshmërisë termike të materialit të cilindrit.

PROCEDURË EKSPERIMENTALE

Ndizni pajisjen duke e rrotulluar dorezën në panel në pozicionin 1.

Duke rrotulluar çelësin e autotransformatorit (çelësin e ndërrimit), vendosni fuqinë e ngrohësit të specifikuar nga mësuesi.

Ndërsa vëzhgoni leximet e matësit të temperaturës, prisni derisa të vendoset një regjim termik i palëvizshëm.

Paraqisni rezultatet e matjes në tabelë:

Tabela

Numri i përvojës

ku U, I - tension dhe rrymë në ngrohës;

t 2, t 1 - temperatura e sipërfaqeve të brendshme dhe të jashtme të cilindrit.

PËRPUNIMI I TË DHËNAVE EKSPERIMENTALE

Llogaritni koeficientin e përçueshmërisë termike të materialit në studim, l, W/(m 0 C)

l eq = Q ln (d 2 /d 1) / (2plDt),

ku Q = UI – fuqia e ngrohësit, W;

d 1 = 0,041 m, d 2 = 0,0565 m - diametrat e brendshëm dhe të jashtëm të cilindrit;

l = 0,55 m – gjatësia e cilindrit.

Shkruani vlerën e tabelës l, W/(m 0 C).

3. Përcaktoni gabimin l eq në lidhje me vlerën e referencës l, %.

D = (l eq – l)100/l.

PYETJE PËR PËRGATITJE TË PAVARUR

Regjimet termike të qëndrueshme dhe të paqëndrueshme.

Fusha e temperaturës, e palëvizshme dhe jo e palëvizshme, fusha e palëvizshme tredimensionale, dydimensionale dhe njëdimensionale.

Gradient i temperaturës.

Thelbi fizik i procesit të përcjelljes së nxehtësisë.

Ekuacioni Furier, analiza e tij.

Koeficienti i përçueshmërisë termike, faktorë që ndikojnë në vlerën e koeficientit të përçueshmërisë termike.

Jepni vlerat numerike të koeficientit të përçueshmërisë termike për disa materiale.

Cilat materiale konsiderohen termoizoluese?

Shkruani madhësinë e gradientit të temperaturës për një fushë temperaturë njëdimensionale në sistemet e koordinatave karteziane dhe cilindrike.

Shkruani formulat për përcaktimin e rrjedhës së nxehtësisë Q, W, të mureve të sheshta dhe cilindrike njështresore dhe shumështresore.

Shkruani formulat për përcaktimin e flukseve specifike të nxehtësisë g 1, W/m 2, g 2, W/m për muret e sheshta dhe cilindrike me një shtresë dhe me shumë shtresa.

LISTA BIBLIOGRAFIKE

Mikheev M.A., Mikheeva I.M. Bazat e transferimit të nxehtësisë - M.: Energjia, 1977.

Baskakov A.P. dhe të tjera Inxhinieria e nxehtësisë - M.: Energoizdat, 1991.

Nashchokin V.B. Termodinamika teknike dhe transferimi i nxehtësisë - M.: Shkolla e Lartë, 1980.

Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Transferimi i nxehtësisë - M.: Energjia, 1981.

PUNA Nr. 8

PËRCAKTIMI I SHKALLËS SË ZEZERISË TË NJË TË NGURTË

Objektiv

Zotërimi dhe konsolidimi i materialit teorik në seksionin mbi bazën e teorisë së transferimit të nxehtësisë "Transferimi rrezatues i nxehtësisë", si dhe zotërimi i metodës së përcaktimit eksperimental të emetimit dhe emetimit të një trupi të ngurtë.

1. Përcaktoni në mënyrë eksperimentale shkallën e emetimit dhe të emetimit të një trupi të ngurtë.

2. Gjeni gabimin e vlerës së marrë të emetimit në raport me vlerën e referencës (në përqindje).

3. Nxirrni një përfundim për punën.

UDHËZIME METODOLOGJIKE

Të gjithë trupat lëshojnë dhe thithin vazhdimisht energji termike. Bartësi i energjisë termike rrezatuese janë dridhjet elektromagnetike me një gjatësi vale nga 0,8 deri në 800 mikron. Procesi i shkëmbimit të nxehtësisë rrezatuese ndodh midis trupave që kanë temperatura të ndryshme dhe ndahen nga një medium i gaztë.

Fluksi i nxehtësisë rrezatuese nga një trup, duke goditur një trup tjetër, absorbohet pjesërisht, reflektohet pjesërisht dhe pjesërisht kalon nëpër trup. Një pjesë e energjisë rrezatuese që absorbohet nga trupi kthehet përsëri në energji termike. Ajo pjesë e energjisë që reflektohet bie mbi trupa të tjerë (rrethues) dhe absorbohet prej tyre. E njëjta gjë ndodh me atë pjesë të energjisë që kalon nëpër trup. Kështu, pas një sërë përthithjesh, energjia e emetuar nga trupi shpërndahet plotësisht midis trupave përreth. Rrjedhimisht, çdo trup jo vetëm që lëshon vazhdimisht, por gjithashtu thith vazhdimisht energji rrezatuese.

Për të përcaktuar fluksin rrezatues të emetuar nga një trup, (W), përdoret formula

, (1)

ku C është emetimi i trupit gri, W/(m 2 K 4),

C = C o  ;

Emisionueshmëria e trupit të zi, W/(m 2 K 4),

 - shkalla e errësirës së trupit të provës;

F është sipërfaqja e epruvetës, m2;

T 1 - temperatura absolute e sipërfaqes së epruvetës, K;

T in - temperatura absolute e ajrit në dhomë, K.

Nga formula (1) përcaktohet vlera e emetimit të trupit të provës, W/(m 2 K 4),

. (2)

Kur merret parasysh transferimi i nxehtësisë rrezatuese, disa nga sasitë e përfshira në formulat e llogaritjes përcaktohen eksperimentalisht; për shembull, shkalla e errësirës së trupit. Për të përcaktuar në mënyrë eksperimentale vlerën numerike të shkallës së errësirës së një trupi, mund të përdorni një konfigurim eksperimental.

KONFIGURIMI EKSPERIMENTAL

Vendosja eksperimentale (figura) përbëhet nga trupat e testit 1 dhe referencës 2, të bëra në formën e tubave me gjatësi l instaluar vertikalisht. Diametrat e jashtëm të tubave janë të njëjtë: d = 0,025 m.

Kështu, trupi testues (gri) dhe trupi referues (i zi) kanë të njëjtën madhësi të sipërfaqeve të shkëmbimit të nxehtësisë F. Tubi i referencës është i veshur me llak të zi me një shkallë të njohur të errësirës ( fl = 0.97). Ngrohësit elektrikë 3 janë montuar brenda tubave, duke siguruar lëshim uniform të nxehtësisë përgjatë gjatësisë së tubave. Ngrohësit mundësohen nga një rrjet rrymë alternative, fuqia e tyre rregullohet nga autotransformatorët laboratorikë 4 dhe matet me vatmetra 5. Rrjedha e nxehtësisë e krijuar nga ngrohësi elektrik dhe që kalon përmes murit të tubit në ajrin përreth përcaktohet nga fuqia e elektricitetit. ngrohës. Parandalimi i rrjedhjes së nxehtësisë në ajrin përreth në skajet e tubave arrihet duke instaluar priza izoluese të nxehtësisë.

Temperatura në sipërfaqen e tubave matet duke përdorur termoçiftet Chromel-Copel 6 dhe një matës të temperaturës me mikroprocesor 7.

Temperatura e ajrit në laborator përcaktohet nga një termometër i instaluar larg instalimit. Supozohet se temperatura e trupave në dhomë (përveç trupave 1 dhe 2) është e barabartë me temperaturën e ajrit në të.

Rrjedha e nxehtësisë nga sipërfaqja e tubit në ajër, e përcaktuar eksperimentalisht, është shuma e rrjedhave të nxehtësisë konvektive dhe rrezatuese (W)

Q = Q k + Q l, (3)

Q l = Q - Q c. (4)

Vlera e Q k mund të llogaritet duke përdorur formulat për transferimin konvektiv të nxehtësisë, por është më e përshtatshme të përjashtohet kjo vlerë nga shqyrtimi duke përdorur një trup referencë me një shkallë të njohur emetimi. Për këtë organizim eksperimental fl 0,97.



Vizatim. Diagrami i konfigurimit eksperimental

Rrezatimi i trupit të referencës do të përcaktohet nga formula

. (5)

Nëse forma, madhësia dhe temperaturat e trupave të provës dhe referencës janë të njëjta, komponentët konvektivë mund të barazohen, d.m.th.

,

Q l = Q -
+
. = (Q -
) +F[( /100) 4 – (T në /100) 4 ] . (6)

Duke zëvendësuar (6) në (2), marrim formulën e llogaritjes

. (7)