inzener Опубликовано: 21 августа, 2013 Share Опубликовано: 21 августа, 2013 Не знаю можно ли это объяснить на пальцах. Даже в твердых телах высокая плотность не всегда ассоциирована с высокой теплопроводностью. Например, оконное стекло при плотности как у тяжелого бетона в 2,5 раза "теплее". Теплопроводность газов еще менее связана с их плотностью. Почему же аргон проводит тепло хуже смеси азота и кислорода? Главным образом потому, что он как и другие инертные газы является одноатомным газом и силу этого обстоятельства молекула аргона обладает меньшим количеством степеней свободы в движении и, следовательно, обладает меньшей кинетической энергией. (Атому аргона в рассматриваемом диапазоне температур доступны только 3 поступательных движения, а двухатомным азоту и кислороду еще и по 2 вращательных, а гексафториду серы даже 3 вращательных). Теперь что касается плотности газа. Она практически не влияет на теплопроводность газа. Если мы измерим теплопроводность аргона при низком давлении и соответственно малой плотности и будь он при этом в 2-10 раз легче воздуха, находящегося при нормальных условиях, мы получим обычную теплопроводность аргона, а не чего-то другого. На теплопроводность газа влияет не плотность газа, а масса отдельных его частиц - молекулярная масса. Масса "молекулы воздуха" 29, а аргона 40, ксенона 131, гексафторида серы 146. Среднеквадратичная скорость молекул, переносящих энергию обратно, пропорциональна корню их молекулярной массы. Легкие молекулы при той же температуре двигаются быстрее, чем тяжелые и "успевают" совершить большее количество обменов энергией. Спасибо, Олег. Примерно понятно, хотя каждое из Ваших утверждений надо "переварить". Я, когда с вопросом обратился, как раз до молекулярной массы докопал, но не понял как её к вопросу "приложить". Цитата Ссылка на комментарий Поделиться на других сайтах More sharing options...
A_V_N Опубликовано: 21 августа, 2013 Share Опубликовано: 21 августа, 2013 Атому аргона в рассматриваемом диапазоне температур доступны только 3 поступательных движения, а двухатомным азоту и кислороду еще и по 2 вращательных, а гексафториду серы даже 3 вращательных. Двухатомный газ имеет 1 вращательную степень свободы и 1 колебательную. Трех атомный углекислый газ имеет 2 вращательные и 3 колебательные степени свободы. а гексафторид серы имеет очень много степеней свободы, лень считать, да и не так это важно. Кому надо, пусть вспомнит молекулярную физику. 1 Цитата Ссылка на комментарий Поделиться на других сайтах More sharing options...
Олег Д Опубликовано: 21 августа, 2013 Share Опубликовано: 21 августа, 2013 Двухатомный газ имеет 1 вращательную степень свободы и 1 колебательную. Трех атомный углекислый газ имеет 2 вращательные и 3 колебательные степени свободы. а гексафторид серы имеет очень много степеней свободы, лень считать, да и не так это важно. Кому надо, пусть вспомнит молекулярную физику. В рассматриваемом диапазоне температур (в стеклопакете) колебательные степени свободы не имеют значения. А вращательные степени свободы Вы посчитали неправильно. Цитата Ссылка на комментарий Поделиться на других сайтах More sharing options...
DeDmitry Опубликовано: 22 августа, 2013 Share Опубликовано: 22 августа, 2013 Трех атомный углекислый газ имеет 2 вращательные и 3 колебательные степени свободы. Кстати про ЦеО-два. На заре «стеклопакечества» существовали и СП с заполнением углекислым газом. Давали преимущество по сравнению с воздухом при тонких дистанциях (6-8мм). Информация буржуйско-книжная. Олег! Можешь проверить эту гипотезу своими расчетами? Любопытно.... Цитата Ссылка на комментарий Поделиться на других сайтах More sharing options...
Олег Д Опубликовано: 4 сентября, 2013 Share Опубликовано: 4 сентября, 2013 Кстати про ЦеО-два. На заре «стеклопакечества» существовали и СП с заполнением углекислым газом. Давали преимущество по сравнению с воздухом при тонких дистанциях (6-8мм). Информация буржуйско-книжная. Олег! Можешь проверить эту гипотезу своими расчетами? Любопытно.... Могу. Но.. Точный расчет стеклопакетов наполненных углекислым газом существенно усложняется в связи с тем, что СО2 не относится к диатермичным газам. В частности в рассматриваемом спектральном диапазоне СО2 имеет две относительно узких основных полосы поглощения на длинах волн 4,26 мкм и 14,99 мкм и вторые и третьи обертоны основных полос с меньшими коэффициентами поглощения. Вопрос теплообмена излучением между плоской стенкой и СО2 хорошо изучен специалистами в области промышленной теплопередачи и теплоэнергетики для граничных условий существующих в топках котлоагрегатов и других теплонапряженных аппаратов. Эмпирические коэффициенты, которые у них приняты, дают слишком большие погрешности при расчете теплообмена в граничных условиях существующих в стеклопакете. ИСО 10292:1994 решает этот вопрос просто. Когда газ с инфракрасным поглощением применяется в комбинации с низкоэмиссионным покрытием эффект считается незначительным из-за малой плотности общего инфракрасного лучистого потока. Для СО2 этот подход мне представляется неверным из-за того, что углекислый газ в отличие от других парниковых газов имеет значительное собственное излучение и при малой толщине излучающего слоя. А в случае применения низкоэмиссионного покрытия «на теплой стороне» эффективная толщина излучающего слоя увеличивается в два раза. Таким образом собственное излучение СО2 в сторону холодного стекла нужно учитывать в виде повышающего коэффициента к теплопроводности газового промежутка. Признаюсь, что численно оценить этот эффект мне сейчас недостает времени и знаний. Поэтому пока, сославшись на ИСО, приведу расчетные коэффициенты теплопроводности газонаполненных стеклопакетов с низкоэмисиионным покрытием без учета эффекта поглощения и излучения электромагнитных волн слоем СО2 в межстекольном промежутке. 2 Цитата Ссылка на комментарий Поделиться на других сайтах More sharing options...
inzener Опубликовано: 10 сентября, 2013 Share Опубликовано: 10 сентября, 2013 Т.е. в тонких рамках, теоретически, очень даже имеет смысл? Без учёта собственного неоценённого пока излучения если. Если так - вопрос только в технологичности и стоимости добычи углекислого газа по отношению к аргону. Любопытно, по меньшей мере. Цитата Ссылка на комментарий Поделиться на других сайтах More sharing options...
Рекомендованные сообщения
Join the conversation
You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.