Теплопроводность может быть измерена во множестве путей, все из которых зависят от наблюдения за температурным градиентом через экземпляр, проводящий известное количество тепла.

UNIT IV

TEXT A: HEAT TRANSFER (INTRODUCTORY TEXT)

 

Термины, слова whereby - посредством чего rate of heat transfer - скорость

теплопередачи feature - особенность thermal motion - тепловое движение energy transport - перенос энергии surrounding space - окружающее пространство

и словосочетания

radiant emission - теплоизлучение relative motion - относительное

движении to include - включать в себя to employ - использовать mastery - совершенное владение therefore - поэтому

 

1. Прочитайте текст, найдите определения конвекции и теплоизлучения.

2. Сделайте письменный перевод 2-х последних предложений второго абзаца.

3. Вспомните возможные значения глагола "to involve" и дайте перевод причастия "involving" (абз.З).

4. Из приведенных ниже значений слова "technique" (абз.З) выберите наиболее подходящее для данного текста:

техника; совокупность технических приемов; технология; методика; метод, способ, процедура.

TEXT А

1. The study of heat transfer includes the physical processes whereby thermal energy is transferred as a result of difference or gradients of temperature.

The information generally desired is the way in which the rate of heat transfer depends upon the various features of the process.

2. There are two basically different processes whereby thermal energy is transported: conduction and radiation. Energy is conducted through a material in which a temperature gradient exists by the thermal motion of various of the microscopic particles of which the material is composed; energy is diffused through the material by these thermal motions. Radiation is an energy transport from material into the surrounding space by electromagnetic waves. Radiant emission is also due to the thermal motion of microscopic particles but the energy is transmitted electromagnetically. If conduction occurs in a fluid in motion, the diffusion of thermal energy will be affected by the relative motion within the fluid. Conduction processes affected by relative motion are called convection processes.

3. Since the field of heat transfer includes processes involving thermal diffusion, electromagnetic radiation, and fluid motion, the study includes theories from many branches of science and employs many different types of analytic techniques. Therefore the study of heat transfer requires the mastery of many concepts and methods of analysis.

 

ТЕКСТ А

Исследование теплопередачи включает физические процессы, посредством чего тепловая энергия передана в результате различия или градиентов температуры.

Информацией, обычно желаемой, является путь, которым темп теплопередачи зависит от различных особенностей процесса.

2. Есть два в основном различных процесса, посредством чего тепловая энергия транспортируется: проводимость и радиация. Энергия проводится через материал, в котором температурный градиент существует тепловым движением различных из микроскопических частиц, из которых состоит материал; энергия распространяется через материал этими тепловыми движениями. Радиация - энергетический транспорт от материала в окружающее пространство электромагнитными волнами. Сияющая эмиссия происходит также из-за теплового движения микроскопических частиц, но энергия передана электромагнитно. Если проводимость произойдет в жидкости в движении, распространение тепловой энергии будет затронуто относительным движением в жидкости. Процессы проводимости, затронутые относительным движением, называют процессами конвекции.

Так как область теплопередачи включает процессы, включающие тепловое распространение, электромагнитную радиацию и жидкое движение, исследование включает теории от многих отраслей науки и использует много различных типов аналитических методов. Поэтому исследование теплопередачи требует мастерства многих понятий и методов анализа.

 

TEXT B: HEAT CONDUCTION AND THERMAL CONDUCTIVITY Термины, слова и словосочетания

 

rate - скорость, степень, величина,

расход, производительность directly proportional - прямо

пропорционально Inversely proportional - обратно

пропорционально thermal conductivity - коэффициент

теплопроводности face - грань, сторона, поверхность unit cube - элементарный куб to maintain - поддерживать transport property - характеристики

переноса wide range - широкий диапазон to encounter - встречать psia/pound per square inch absolute - абсолютное давление в фунтах на кв. дюйм ratio - соотношение, пропорция, коэффициент

1. Прочитайте текст и ответьте

negligible - очень малый,

незначительный conduction characteristics -

характеристики теплопроводности grain - фибра, волокно prediction - расчет, прогнозирование random motion - беспорядочное

движение similar - сходный, подобный net energy - полезная мощность, мощность нетто, эффективная мощность space density- пространственная

плотность diffusion of momentum - рассеивание импульса to store - хранить, накапливать monatomic - одноатомный diatomic - двухатомный

следующие вопросы:

1. What does the rate of heat conduction depend upon? 2. What definition of thermal conductivity is given in this text? 3. In what units is thermal conductivity expressed? 4. How is heat conducted in gases?

2. Обратите внимание на перевод причастного оборота "followed by good insulators" (3 абз.). Почему невозможен перевод на русский язык посредством определительного причастного оборота?

3. Напишите резюме текста.

TEXT В

1. The rate of heat conduction through a solid material (of fluid without relative motion) is proportional to the temperature difference across the material and to the area perpendicular to heat flow and inversely proportional to the length of the path of heat flow between the two temperature levels. This dependence was established by Furier and is analogous to the relation for the conduction of electricity, called Ohm's law. The constant of proportionality in Fourier's low, denoted by K, is called thermal conductivity and is a property of the conducting material and of its state.

2. The thermal conductivity is analogous to electric conductivity. It is equivalent to the rate of heat transfer between opposite faces of a unit cube of the material which are maintained at temperatures differing by one degree. In engineering units in the English system, k is pressed in Btu/h ft2 F/ft =Btu/h ft F.

In metric units, k may be expressed as cal/sec cm°C or watts/cm°C.

3. The transport property, thermal conductivity, varies over a wide range for the various substances commonly encountered. For example, for air at 14,7 psia and 60°F it is 0,015 and for silver it is 240 in English units. This is a ratio of 1:16000. Gases generally have the lowest thermal conductivities, followed by good insulators, nonmetallic liquids, nonmetallic solids, liquid metals, metal alloys, and, finally, the best conductors, pure metals.

4. Thermal conductivity for a given material depends upon its state and may vary with temperature, pressure, and ets. For moderate pressure levels the effect of pressure is small. However for many substances the effect of temperature upon К is not negligible.

5. Many materials have different conduction characteristics in different directions. For example, wood and other fibrous materials have higher thermal conductivities parallel to the grain than perpendicular to it.

6. Theoretical predictions have been made of the value of thermal conductivity for several types of substances. In gases heat is conducted (i.e. thermal energy is diffused) by the random motion of molecules. Higher-velocity molecules from higher-temperature regions move about randomly, and some reach regions of lower temperature. By a similar random process lower-velocity molecules reach higher-temperature regions. Thereby net energy is exchanged between the two regions. The thermal conductivity depends upon the space density of molecules, upon their mean free path and upon the magnitude of the molecular velocities. The net result of these effects for gases having very simple molecules is a dependence of К upon T where T is the absolute temperature. This is a result of the kinetic theory of gases.

7. A similar temperature dependence is found for the viscosity of gases. The viscosity ":" is a measure of the diffusion of momentum. It may be shown that there is a simple relation between к and: involving the specific heat c_v and a factor i, where the value of i depends upon the way in which energy is stored in the gas molecules, к = ic_v where c_v is the specific heat at constant volume.

ТЕКСТ В

Уровень тепловой проводимости через твердый материал (жидкости без относительного движения) пропорционален перепаду температур через материал и к перпендикуляру области к тепловому потоку и обратно пропорционален длине пути теплового потока между двумя температурными уровнями. Эта зависимость была установлена Furier и походит на отношение для проводимости электричества, названного законом Ома. Константу пропорциональности в Фурье, низком, обозначенном K, называют теплопроводностью и является собственностью материала проведения и его государства.

2. Теплопроводность походит на электропроводность. Это эквивалентно темпу теплопередачи между противоположными лицами куба единицы материала, которые сохраняются при температурах, отличающихся одной степенью. В технических единицах в английской системе k нажат в Btu/h ft2 F/ft =Btu/h ft F.

В метрических единицах k может быть выражен как cal/sec cm°C или watts/cm°C.

3. Транспортная собственность, теплопроводность, варьируется по широкому спектру для различных веществ, с которыми обычно сталкиваются. Например, для воздуха на уровне 14,7 фунтов на квадратный дюйм и 60°F это 0,015, и для серебра это 240 в английских отделениях. Это - отношение 1:16000. У газов обычно есть самые низкие тепловые проводимости, сопровождаемые хорошими изоляторами, неметаллическими жидкостями, неметаллическими твердыми частицами, жидкими металлами, металлическими сплавами, и, наконец, лучшими проводниками, чистыми металлами.

Теплопроводность для данного материала зависит от его государства и может меняться в зависимости от температуры, давления и ets. Поскольку умеренное давление выравнивается, воздействие давления небольшое. Однако, для многих веществ воздействие температуры на К не незначительно.

У многих материалов есть различные особенности проводимости в различных направлениях. Например, у древесины и других волокнистых материалов есть более высокие тепловые проводимости, параллельные зерну, чем перпендикуляр к нему.

Теоретические предсказания были сделаны из ценности теплопроводности для нескольких типов веществ. В газах тепло проведено (т.е. тепловая энергия распространяется) случайным движением молекул. Молекулы более высокой скорости из более высоко-температурных регионов перемещаются беспорядочно, и некоторые достигают областей более низкой температуры. Подобным вероятностным процессом молекулы более низкой скорости достигают более высоко-температурных регионов. Таким образом, полезная энергия обменена между этими двумя регионами. Теплопроводность зависит от космической плотности молекул на их средний свободный путь и на величину молекулярных скоростей. Конечным результатом этих эффектов для газов, имеющих очень простые молекулы, является зависимость К на T, где T - абсолютная температура. Это - результат кинетической теории газов.

7. Подобная температурная зависимость найдена для вязкости газов. Вязкость «:» мера распространения импульса. Можно показать, что есть простое отношение между к и: вовлечение условной цены удельной теплоемкости и фактора i, где ценность я завишу от пути, которым энергия сохранена в газовых молекулах, к = icv, где условная цена - удельная теплоемкость в постоянном объеме.

 

TEXT C: CONVECTION Термины, слова и словосочетания

in the absence - при отсутствии forced convection - вынужденная

to result —зд. возникать(в результате ч.-л.) конвекция

to result in - приводить к ч.-л. to introduce - вызывать

resulting - получающийся в результате to modify - изменять

buoyant effect - эффект подъемной силы to aid in - помогать, buoyancy - подъемная сила способствовать

natural convection - естественная displacement - перемещение,

конвекция смещение

1. Прочитайте текст. Найдите определение вынужденной конвекции.

2. Обратите внимание на перевод сочетания "The natural convection heat transfer process ".

TEXT С

Energy is conducted through fluids, as through solids. However the heat transfer process in the air is not simple conduction. Even in the absence of wind a flow process results. The buoyant effect in the heated layers of air near the surface causes them to rise and move away from the surface. These layers are replaced by cooler air from below and from farther out from the surface. This effect results in temperature distribution. The resulting heat-transfer process in the outside air is called natural convection. Convection processes in which the fluid motion is induced by heat-transfer are called natural convection.

A wind velocity would further modify the temperature distribution by aiding in the displacement of the heated air layers by cooler air. The effect of a wind velocity, which is imposed upon the natural convection heat-transfer process is called forced convection. For sufficiently high wind velocities, buoyancy effects would be negligible, and the process would be pure forced convection.

ТЕКСТ С

Энергия проводится через жидкости, как через твердые частицы. Однако, процесс теплопередачи в воздухе не простая проводимость. Даже в отсутствие ветра процесс потока заканчивается. Оживленный эффект в горячих слоях воздуха около поверхности заставляет их повышаться и переезжать от поверхности. Эти слои заменены более прохладным воздухом снизу и от дальше из поверхности. Этот эффект приводит к температурному распределению. Получающийся процесс теплопередачи во внешнем воздухе называют естественной конвекцией. Конвекция обрабатывает, в котором жидкое движение вызвано теплопередачей, названы естественной конвекцией.

Скорость ветра далее изменила бы температурное распределение, помогая в смещении слоев нагретого воздуха более прохладным воздухом. Воздействие скорости ветра, которая наложена на естественный процесс теплопередачи конвекции, называют принудительной конвекцией. Для скоростей достаточно сильного ветра эффекты плавучести были бы незначительны, и процесс будет чистой принудительной конвекцией.

 

TEXT D: THERMAL RADIATION AND EMISSIVE POWER

 

to distinguish - зд. отличаться от presence - наличие

intermediate carrier - промежуточный носитель

to impede - препятствовать, мешать space between - зд. промежуточное

пространство as a consequence- как

последовательность to emit - испускать energy content - энергосодержание a quantity - какое-то количество,

величина microscopic arrangement -

микроскопическая структура rate of emission of energy - скорость

излучения энергии surroundings - окруж. среда to promote - способствовать means - способ, средство occurrence - случай, явление incidence - падение, наклон particular wavelength-

определенная длина волн thermal motion - тепловое

движение thermal radiation - теплоизлучение amenable - поддающийся,

подчиняющийся to be dependent upon - зависеть от relation - зависимость, связь,

соотношение incident radiation - падающее

излучение

 

Прочитайте текст, ответьте на следующие вопросы:

1. What definition of radiation energy-transfer process is given in the text?

2. What are the possible uses of radiant discharge processes?

3. What surface is called "black"?

II. Переведите следующие сочетания слов:

1. Radiant energy transfer process Energy carrying electromagnetic waves Net energy transfer rate

The temperature and spatial relationships

2. Radiant energy discharge High energy particles Heat-transfer phenomena Radiant exchange process

The rate of thermal energy emission Energy emission rate