Контрольная работа по «Металлургической теплотехнике»

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Сварка и металлургия»

Контрольная работа по дисциплине

 «Металлургическая теплотехника»

Выполнила студентка гр.

Факультет:

№ зач.кн.:

Проверила:

                    к.т.н, доцент.:
                                             

Саратов-2020

Содержание

Задача 1        3

Задача 2.        4

Вопрос 8. Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Теплопроводность металлов, огнеупорных и теплоизоляционных материалов.        6

Список используемой литературы        10

Задача 1

Определить плотность теплового потока через плоскую стенку нагревательной печи, состоящую из двух слоев кладки: шамотного кирпича толщиной [pic 1] и диамитового кирпича [pic 2], если температура внутренней поверхности кладки равна [pic 3], а температура наружного воздуха [pic 4]. Коэффициент теплопроводности внутреннего слоя кладки [pic 5], наружного слоя [pic 6]. Коэффициент теплоотдачи конвекцией со стороны наружной поверхности [pic 7], а ее степень черноты [pic 8].

Таблица 1 – Исходные данные

Решение

При сложном теплообмене (конвекцией и излучением) результирующая плотность теплового потока определяется как сумма конвективной и лучистой составляющих:

[pic 11]                                (1)

Удельный тепловой поток вызванный конвекцией:

[pic 12]                        (2)

[pic 13]

Удельный тепловой поток вызванный излучением:

[pic 14]                (3)

где        [pic 15] - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

[pic 16]

Подставляя полученные значения в формулу (1), находим

[pic 17]

Ответ: [pic 18].

Задача 2.

Металлический образец массой 2 кг взят при температуре плавления и полностью расплавлен, при этом было израсходовано 420 кДж теплоты. Определите, что это за вещество и чему равна температура плавления этого металла?

[pic 19]

Решение.

Дано: Q = 420 кДж = 420000 Дж,m = 2кг. Найти λ-?,tпл-?. Для определения из какого вещества изготовлен металлический образец, определим его удельную теплоту плавления и по таблице найдем, какому веществу она соответствует , затем по той же таблице восстановим соответствующую температуру плавления.

Воспользуемся формулой количества теплоты плавления, которой нам будет достаточно, т.к. образец уже находится при температуре плавления:

Q=λm; λ = Q/m =420000/2 =210000 = 2,1·105 (Дж), что по указанной таблице соответствует  меди, а ее температура плавления равна tпл = 1085°С

Ответ. Медь; tпл = 1085°С

Вопрос 8. Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Теплопроводность металлов, огнеупорных и теплоизоляционных материалов.

Теплопроводность — способность материальных тел проводить энергию (теплоту) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела (атомов, молекул, электронов и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.