Нагревание воздуха охлаждение воздуха: Нагревание и охлаждение воздуха — Студопедия

Нагревание и охлаждение воздуха — Студопедия

Поделись  

Термический режим деятельной поверхно­сти благодаря теплообмену с нижними слоя­ми воздуха определяет тепловой режим тро­посферы — характер распределения темпера­туры воздуха в горизонтальном и вертикальном направлениях и ее колебания во времени (су­точные, сезонные и многолетние). Температу­ра воздуха является важнейшим показателем климата.

Передача тепла от деятельной поверхнос­ти к прилегающей к ней тонкой пленке воз­духа осуществляется путем молекулярной теп­лопроводности, а внутри атмосферы более эффективно — в процессе турбулентного пе­ремешивания и тепловой конвекции. Турбу­лентное перемешивание — движение возду­ха в виде вихрей хаотического характера. Оно возникает из-за неравномерного нагревания разных участков деятельной поверхности (тер­мическая турбулентность) и из-за трения воз­духа о земную поверхность (динамическая тур­булентность). Тепловая конвекция — упоря­доченный перенос в вертикальном направлении больших объемов воздуха: подъем теплого, ме­нее плотного и компенсирующее опускание хо­лодного, более плотного в соседних районах.

Тепловой конвекции принадлежит большая роль в нагревании тропосферы в экваториаль­но-тропических широтах в течение всего года, в умеренных широтах — летом. Над су­шей она интенсивна днем, над водоемами — ночью. Дополнительным внутренним источни­ком нагрева воздуха служит теплота, выде-

ляемая при конденсации и сублимации во­дяного пара, будучи полученной в скрытом виде при испарении влаги с деятельной по­верхности.

Выхолаживание воздуха тоже осуществля­ется разными путями. Ему способствует ин­тенсивное эффективное излучение и большая отражательная способность поверхности, осо­бенно покрытая льдами и снегами. Недаром 11 % поверхности суши, находящейся под лед­никами, называют окнами потери тепла для тропосферы.

Важным фактором повышения или пони­жения температуры воздуха в том или ином месте является адвекция «волн тепла или холода»

из других районов земного шара. Роль адвекции весьма велика при меридиональном переносе воздушных масс между низкими и высокими широтами. Она довольно значитель­на и при широтном переносе воздуха с моря на сушу и наоборот, особенно в зимнее вре­мя во внетропических широтах.

В верхней тропосфере и стратосфере тем­пература определяется прежде всего процес­сами поглощения и излучения радиации возду­хом, а не влиянием деятельной поверхности.

Важная роль в тепловом режиме воздуха тропосферы принадлежит адиабатическому процессу (греч. аdiаbаtоs — непроходи­мый) — процессу изменения термодинамиче­ского состояния воздуха без теплообмена с ок­ружающей средой. Температура изменяется при этом за счет расширения или сжатия воздуха.

При подъеме воздух попадает из плотных сло­ев атмосферы в разреженные, скорость дви­жения молекул уменьшается, в результате чего температура поднимающегося воздуха понижается. Если воздух ненасыщенный, происходит падение температуры около 1° на 100 м — по сухоадиабатическому градиенту. Если воздух насыщен водяным паром, то па­дение температуры происходит в среднем на 0,5° на 100 м — по влажноадиабатическому градиенту, так как при этом выделяется скры­тая теплота парообразования, которая частич­но компенсирует тепло, затраченное на рас­ширение

1.

При опускании ненасыщенного воздуха или насыщенного, но без продуктов конденсации (капель, кристаллов) происходит сжатие воз­духа, которое сопровождается повышением давления и температуры на 1° на 100 м.

Если воздух в процессе подъема частично охлаждается по сухоадиабатическому градиен­ту, частично, по достижении насыщенного со­стояния, — по влажноадиабатическому и все продукты конденсации выпали из него при этом в виде осадков, то при последующем опуска­нии (например, при переваливании воздушной массой горного хребта) воздух внизу оказыва­ется более теплым, чем при начале подъема. Подобный эффект самонагрева воздуха без привнесения к нему тепла извне называется

псевдоадиабатическим эффектом.

Адиабатический процесс имеет место при тепловой конвекции, при движении воздуха по фронтальной поверхности, при подъеме и опус­кании воздуха по склонам гор. Адиабатичес­кое охлаждение воздуха при его восходящем движении является причиной образования об­лаков. Адиабатическое нагревание, сопровож­дающееся иссушением воздуха, ведет к резко­му уменьшению осадков и является одной из причин образования пустынь.

Характер вертикальных перемещений воз­духа зависит от термической стратифика­ции атмосферы, т. е. распределения темпе­ратуры воздуха по вертикали. В тропосфере вертикальный температурный градиент, т. е. изменение температуры неподвижного возду­ха вверх от поверхности Земли, равен в сред­нем 0,6° на 100 м, хотя он отклоняется от этой средней величины в больших пределах (особенно летом). В зависимости от фактиче­ской величины вертикального температурного градиента по отношению к поднимающемуся насыщенному или ненасыщенному воздуху стратификация атмосферы может быть устой­чивой, неустойчивой или безразличной.

¹ Влажноадиабатический градиент — величина непо­стоянная и зависит от температуры и давления.

Если поднимающийся воздух имеет адиаба­тический температурный градиент меньше вер­тикального температурного градиента окружа­ющего воздуха, то на всех уровнях он будет все теплее и теплее, а значит, легче его и подъем воздуха будет происходить с ускоре­нием. Такое состояние атмосферы называется неустойчивым, при нем активно развивается конвекция. Если поднимающийся воздух име­ет градиент больше вертикального темпера­турного градиента среды, то уже на неболь­шой высоте он окажется холоднее окружаю­щего воздуха и, как более плотный, начнет опускаться. Такое состояние атмосферы назы­вается

устойчивым. Если температурные градиенты поднимающегося и окружающего воздуха равны, то и разница их темпе­ратур на всех уровнях будет одинаковой. Та­кое состояние атмосферы называется без­различным.

Убывание температуры вверх в тропосфе­ре практически никогда не бывает плавным и нередко наблюдается такая стратификация воздуха, при которой температура с высотой возрастает. Такое явление в атмосфере назы­вается инверсией температуры, а слой воздуха, в котором температура с высотой под­нимается, — инверсионным (от лат. inversio— переворачивание). Инверсии могут воз­никать на разных высотах.

Приземные инверсии по происхож­дению могут быть радиационные и адвектив­ные.

Радиационные инверсии возникают при охлаждении нижнего слоя атмосферы от дея­тельной поверхности, которая выхолаживает­ся за счет излучения. Они случаются летом в ночное время при ясной погоде, когда выше­лежащие слои еще сохраняют дневное тепло. В пересеченной местности они часты зимой при безветренной погоде, когда холодный плот­ный воздух стекает вниз в котловины и там застаивается, а на склонах гор воздух оказы­вается теплее. Такие радиационные инверсии называются орографическими. С ними связа­ны крайне низкие температуры зимой на се­веро-востоке Азии (Оймякон, Верхоянск). При этом наблюдается инверсия природно-расти-тельных поясов в горах, когда тундры распо­лагаются ниже лесов. Адвективные инверсии образуются при натекании теплового воздуха на холодную поверхность, от которой он сни­зу охлаждается. Они часты на Восточно-Ев­ропейской равнине зимой при вторжении теп­лого воздуха с Атлантики.

Среди инверсий свободной атмосферы

по происхождению наиболее значимы фронталь­ные и антициклонические.

Фронтальные инверсии образуются во фронтальных зонах между теплым и холодным воздухом, когда теплый воздух натекает на хо-

лодный. Наиболее характерны они во внетро-пических широтах во все сезоны года. Инвер­сии сжатия (оседания) образуются в анти­циклонах, где происходит опускание, адиаба­тическое нагревание и иссушение воздуха. При этом порции воздуха, опустившиеся из высо­ких слоев, проходят больший путь по верти­кали, нежели из нижних, и поэтому больше

нагреваются. Антициклонические инверсии об­разуются на высотах 1—2 км и имеют боль­шую вертикальную мощность. Если они рас­полагаются ниже уровня конденсации, то пре­пятствуют образованию дождевых облаков и выпадению осадков не только над материка­ми, но и над океанами, например в субтро­пиках.



Изучение свойств воздуха при нагревании и охлаждении

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Коростелева В. А. 1

---

1МАОУ СОШ №14, г. Кемерово

Ковалева Н.М. 1

---

1МАОУ СОШ №14

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Вода — это то, что мы не замечаем, хотя постоянно используем. Но кроме воды есть и окружающий нас воздух, о нем мы точно не задумываемся, он просто есть.

Воздух – это уникальная «субстанция». Его нельзя увидеть, потрогать, он безвкусен. Именно поэтому так сложно дать четкое определение, что это такое. Обычно просто говорят – воздух, это то, чем мы дышим. Он находится вокруг нас, хотя мы его совсем не замечаем. Почувствовать его можно лишь тогда, когда дует сильный ветер или появляется неприятный запах.

Мы еще не изучали свойства воздуха на уроках, но мы можем самостоятельно изучить некоторые его свойства в домашних условиях.

Предположим, что при нагревании, или охлаждении, с воздухом что-то происходит. Я хочу с помощью опытов получить точный ответ на этот вопрос. Я думаю, в ходе проведения опытов, я смогу узнать что-то новое.

Гипотеза: опыты с воздухом возможно проводить в домашних условиях.  

Цель: исследовать воздух и провести наглядные опыты с нагреванием воздуха в домашних условиях.

Основная часть

Воздух – это то, чем мы дышим. Он состоит из природной смеси газов и необходим всему живому на земле: человеку, животным, растениям. Когда мы вдыхаем воздух, в наш организм попадает кислород, который попадая в кровь даёт необходимую жизненную энергию. Без воздуха человек может прожить не больше пяти минут, что делает его самым важным элементом окружающей среды.

Воздух формирует собой атмосферу – оболочку вокруг нашей планеты Земля, которая позволяет нам спокойно дышать и жить.

По­вто­рим общеизвестные свой­ства воз­ду­ха:

1. Воз­дух про­зра­чен, бес­цве­тен, не имеет за­па­ха, плохо про­во­дит тепло.

2. Воз­дух хо­ро­шо про­во­дит сол­неч­ные лучи.

3. Воз­дух за­ни­ма­ет про­стран­ство в окру­жа­ю­щем мире.

4. Воз­дух можно сжать.

5. Воз­дух об­ла­да­ет упру­го­стью.

6. Воз­дух при на­гре­ва­нии рас­ши­ря­ет­ся, при охла­жде­нии воз­дух сжи­ма­ет­ся.

7. Теп­лый воз­дух легче хо­лод­но­го и стре­мит­ся вверх.

Так как мы хотим исследовать свойства воздуха при нагревании и охлаждении и увидеть это своими глазами, то наши эксперименты должны быть зрелищными и красивыми. Ведь если воздух прозрачен и бесцветен, то как можно увидеть, что с ним происходит при нагревании?

Что нам понадобилось:

1. Воздушный шарик;

2. Стакан;

3. Спички;

4. Монета;

5. Тарелка;

6. Пластилин.

Опыт 1. Достать монету, не замочив рук.

Положим монетку на тарелку и нальем воды. В кусочек пластилина воткнем три спички и поставим в воду. Подожжём спички и накроем их стаканом. Огонь потух и вода втянулась внутрь стакана. Теперь можно взять монету не замочив рук.

Вывод: пока горели спички, воздух внутри стакана нагрелся и расширился, а когда спички потухли воздух остыл и сжался и втянул в стакан воду из тарелки. То есть при нагревании воздух расширяется, при охлаждении сжимается.

Опыт 2. Поднять стакан воздушным шариком.

Надуем небольшой воздушный шарик. В пустой стакан бросим горящую спичку и положим шарик на стакан. Спичка потухла и шарик «присосался» к стакану. Взявшись за шарик, поднимем стакан.

Вывод: когда погасла спичка, воздух в стакане остыл, сжался и втянул в стакан воздушный шарик. При охлаждении воздух сжимается.

Дополнительный вывод: когда шарик втянуло в стакан – шарик изменил свою форму, то есть воздух обладает упругостью.

Опыт 3. Охладить воздушный шарик.

Надуем воздушный шарик и положим его в холодильник. Через час достанем его. И мы видим что объем шарика уменьшился.

Вывод: при охлаждении воздух сжимается.

При проведении первых двух опытов мы обратили внимание, что когда мы перекрываем доступ свежего воздуха к огню, он гаснет.

Поэтому мы провели дополнительный опыт:

Нам понадобилось:

1. Свеча;

2. Спички;

3. Уксус;

4. Сода;

5. Стакан.

Зажигаем свечу. В стакан наливаем немного уксуса и добавляем чайную ложку соды. В результате бурной реакции выделяется углекислый газ. Накроем стакан рукой, что бы газ накопился. Подносим стакан к свече и слегка наклоняем – свеча гаснет.

Вывод: воздух поддерживает горение, за счет содержащегося в нем кислорода.

Заключение

Мы закончили проводить опыты, можно сделать выводы. Моя гипотеза о том, что опыты с воздухом можно наглядно проводить в домашних условиях подтвердилась. Цель моей работы тоже достигнута. Я хотела наглядно показать изменение объема воздуха при нагревании и охлаждении. Проводя эти опыты я также получила подтверждение того, что воздух обладает упругостью и поддерживает горение.

Теперь мне стало понятно, почему спортивные мячи накачивают воздухом и почему водитель проверяет давление воздуха в шинах.

В своей работе я изучила не все свойства воздуха, я думаю что изучение других свойств будет темой другой работы.

Литература

1. Зрелищные опыты: Учебно-методическое пособие / гл. ред. С.Н. Савушкин. — М. : ИД Карапуз, 2015 — 18с

2. https://infourok.ru/ Библиотека методических материалов для учителя

3. http://www.openclass.ru/ Открытый класс – сетевые образовательные сообщества

Просмотров работы: 364

Trane® Residential — Домашнее отопление и охлаждение — Системы отопления, вентиляции и кондиционирования

Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить ваше взаимодействие с нашим веб-сайтом. Нажимая » или продолжая использовать наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie. Вы можете изменить настройки файлов cookie в любое время.

Английский

Загрузка…

0% годовых на 72 месяца* и местные скидки

*С одобренным кредитом. Спросите подробности.

Подробнее

Ваш браузер не поддерживает тег видео.

Принесите домой систему, которая построена и испытана на века.

Посмотреть все продукты

Нужна помощь прямо сейчас?

Позвоните сейчас Загрузка. . или

Загрузка.. График обслуживания

Кондиционеры

Сохраняйте прохладу и комфорт в жаркую погоду.

• Прочный
• Чистый
• Эффективный

Посмотреть все кондиционеры

Почему выбирают компанию Trane?

Узнайте больше о Trane

Жесткий

Мы тестируем нашу продукцию в течение 2600 часов на пронизывающем до костей холоде и палящей жаре. Мы совершенствуем наши технологии, чтобы система, которую вы получаете, служила вам до 12–20 лет.

Эффективный

Многие из наших систем сертифицированы ENERGY STAR®. Следите за рейтингами эффективности наших продуктов, чтобы узнать, сколько вы можете сэкономить.

Инновационный

Наши системы отопления, вентиляции и кондиционирования далеко продвинулись, но мы никогда не останавливаемся на достигнутом. Благодаря 1500 патентам на отопление и охлаждение наша технология разработана так, чтобы быть лучше остальных.

Доверенный

Вот уже 120 лет мы являемся лидерами рынка по совершенствованию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Имя компании Trane стало нарицательным, поскольку наши клиенты продолжали возвращаться к надежной продукции.

Как купить систему вентиляции и кондиционирования

Наш гид встретит вас на этапе покупки и предоставит полезные ресурсы.

Начинающийся

Узнайте, что необходимо учитывать при покупке новой системы HVAC. Используйте это руководство, чтобы определить свои следующие шаги.

Сравнение продуктов

Когда вы будете готовы сравнить продукты, найдите инструменты и ресурсы, чтобы принять лучшее для вас решение.

После покупки системы

Позаботьтесь о своей новой системе. Увеличьте срок службы вашего ОВКВ с гарантией, советами по техническому обслуживанию и многим другим!

Посетите Справочник покупателя

Поддерживается нашими клиентами

«Мощный и эффективный»

Хотите поговорить о мощности и эффективности? Здесь все в порядке. Это устройство сократило мои счета за электроэнергию более чем на треть. Это сохраняет мой дом красивым и морозным летом и жарким зимой.

Мидл-Ривер, Мэриленд

При поддержке наших клиентов

«Сэкономил мне сотни»

Очень надежный агрегат. Это сэкономило мне сотни на моем счете за отопление. Все еще нужно получить блок кондиционера, но после этого получить Trane не составляет труда.

Нейпервилль, Иллинойс

При поддержке наших клиентов

«Полный комфорт и удовлетворение»

Я провел тщательное исследование доступных устройств, и этот бренд был оценен как лидер рынка. Единица обеспечила полный комфорт и удовлетворение. Компания Trane более чем оправдала и превзошла ожидания.

Сентрал-Вэлли, Калифорния

Признано экспертами

Lifestory Research
2015 – 2022
 

Award details

Green Builder Brand Index
2018 – 2022
 

Award details

Air Conditioning, Heating
& Refrigeration NEWS
2017 – 2021

Award details

David Weekley Homes
13-кратный победитель
2009 – 2021

Информация о награде

Получите полезные советы по HVAC в нашем информационном бюллетене

Подпишитесь на нашу электронную рассылку, чтобы узнать полезные советы и рекомендации по HVAC перед покупкой системы.

Не домовладелец?

America’s Most Trusted® — Компания Trane получила наивысший числовой балл в собственном исследовании Lifestory Research America’s Most Trusted® HVAC Brand за 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021 и 2022 годы. на опыте и восприятии опрошенных людей. Ваш опыт может отличаться. Посетите www.lifestoryresearch.com. Бренд HVAC, пользующийся наибольшим доверием в Америке 8 лет подряд.

Индекс брендов Green Builder — Индекс брендов Green Builder измеряет симпатии и антипатии строителей к продуктам на рынке зеленого строительства, от лучших энергосберегающих приборов до автомобилей, которыми они любят управлять на работе. Результаты в трех различных категориях — данные традиционных опросов, общественное мнение и известность на рынке или «упоминания» — усредняются для получения окончательного рейтинга компании среди конкурентов. Для получения дополнительной информации об индексе брендов Green Builder посетите сайт www. greenbuildermedia.com. Ваш опыт может отличаться.

Победитель конкурса Dealer Design Award . В конкурсе 2021 года было представлено 117 продуктов, и победители были отмечены за образцовый дизайн продукта, который принесет пользу подрядчику по ОВКВ. Эти награды дают уникальную возможность отметить выдающиеся усилия в области исследований и разработок, которые используются во многих продуктах, используемых в отрасли HVAC. Для получения дополнительной информации о наградах Dealer Design Awards посетите сайт www.achrnews.com/articles/145264-2021-dealer-design-award-winners. Ваш опыт может отличаться.

Национальный предпочтительный партнер по выбору . Опрос национального предпочтительного партнера состоит из двух вопросов с рейтинговой системой от 1 до 5. Он отправляется членам команды David Weekley Homes, которые в настоящее время ведут бизнес с партнерами на своем рынке. Всего в 2021 году было оценено 140 компаний, и 18% из них получили статус национального предпочтительного партнера. Награда присуждается полевым и производственным партнерам, которые неизменно работают на уровне мирового уровня качества и обслуживания клиентов. Для получения дополнительной информации о домах Дэвида Уикли посетите сайт www.davidweekleyhomes.com. Ваш опыт может отличаться.

Продукты для обогрева и охлаждения | HVAC

Продукты для обогрева и охлаждения | ОВКВ | Американский Стандарт Эйр

Кондиционеры

Эффективные, долговечные и доступные по цене центральные кондиционеры, которые сделают ваш дом прохладным и комфортным.

Обработчики воздуха

Кондиционер американского стандарта обеспечивает циркуляцию свежеохлажденного или нагретого воздуха по всему дому.

Катушки

Эти прочные полностью алюминиевые теплообменники для помещений предназначены для передачи тепла для обеспечения надежного и устойчивого комфорта.

печи

Наполните свой дом долговременным теплом и комфортом с помощью этих эффективных газовых и масляных печей.

Получите помощь по продукту и экспертные заключения от наших квалифицированных дилеров.

Тепловые насосы

Жилые тепловые насосы американского стандарта отлично подходят как для отопления, так и для кондиционирования воздуха.

Пакетные системы

Комфорт, обогрев и охлаждение дома в одном простом и энергоэффективном устройстве.

без воздуховода

, если воздуховоды не подходят, бесканальные системы American Standard обеспечивают комфортное и эффективное отопление и охлаждение.

Мобильное приложение, обеспечивающее домашний комфорт и управление на кончиках ваших пальцев.

Узнать больше

Дилеры American Standard по отоплению и кондиционированию воздуха тщательно отобраны за их превосходное знание продукции. и приверженность своему удовлетворение.

• Кондиционеры
• Тепловые насосы
• Печи
• Комплектные системы
• Обработчики воздуха
• Без воздуховодов
• Катушки

• НОВИНКА: мобильное приложение
• Качество воздуха
• Зонирование

• Сплит-системы Odyssey
• Упакованный прецедент
• Упакованный модуль «Вояджер»

Изменить местоположение

Почтовый индекс

Пожалуйста, введите действительный почтовый индекс

Показ 

 из 

Условия и положения Google Review

Заказать звонок

Заполните форму ниже и укажите американский стандарт отопления и кондиционирования воздуха.