23華工《821化工原理》考研知識之傳熱實驗歸納（華工實驗）

華工引路人

2.傳熱實驗歸納（華工實驗）

一、實驗原理：
生活中常用的保溫瓶，內部裝的執水或冰水，與環境之間存在著熱交換，其溫度隨時間而不斷變化，故屬于非穩態傳熱。

設此密閉容器盛熱水，器內各處溫度均勻，等于T，而容器置于低溫的大氣環境中，因空氣量人，其溫度t可視為恒定。熱水與空氣間存在推動力溫度關(T-t)，發生熱交換，熱量由溫度高的熱水通過器壁傳給環境中的冷空氣。隨著時間的增加，熱水溫度 T 會逐漸下降，推動力(T-t)也逐漸下降，故傳熱速率 Q 也會隨時間而下降。我們可在不同的時刻，測出T，(T-t)得出Q的變化，從而可測出總傳熱系數 K。

在時間dθ內、熱流體溫度變化 dT，則釋放出的顯熱

Q=-GCpdT/dθ

Q=KA(T-t)

即ln(T-t)= ln(Tθ-t)（KA/GCp）θ


二、實驗裝置：
普通保溫瓶，溫度器，計時器，尺子

三、實驗步驟
(1)測量保溫瓶容積及外表面積:
(2)瓶內裝滿熱水，蓋上插有溫度計的瓶塞，計時開始測量瓶內水溫T:
(3)將保溫瓶置于室溫恒定的房間，并測空氣溫度t:
(4)隔一定時間，測取水溫T與空氣溫度，獲得不同時間θ的(T-t)
(5)根據數據做直線ln(T-t)~ θ