Теплопроводность сахара низкая или высокая: Подскажите электро- и теплопроводность сахара,соли и уксуса
Свойства меда
Общие свойства меда являются результатом влияния комплекса отдельных групп веществ и характеризуют специфические особенности данного продукта. К важнейшим свойствам меда относятся вязкость, кристаллизация, гигроскопичность, плотность, оптическая активность, теплопроводность, теплоемкость, удельная электропроводность.
Вязкость меда имеет большое значение при откачивании его из сотов, фильтрации, розливе и других производственных операциях. Доброкачественный мед обычно бывает густым, вязким. Вязкость зависит от содержания в меде воды, состава сахаров и коллоидных веществ. При увеличении содержания воды вязкость уменьшается. Белки и другие коллоидные вещества увеличивают вязкость меда, но содержание их в меде незначительно. Чем больше в меде фруктозы (раствор фруктозы менее вязкий) и меньше высоких сахаров, тем меньше его вязкость. В значительной степени вязкость меда зависит от температуры. Вязкость меда, только что вынутого из улья и имеющего температуру 30°С, в 4 раза меньше, чем меда, остывшего до комнатной температуры. Поэтому мед рекомендуется откачивать на медогонке сразу же после взятия рамок из улья, не допуская охлаждения. При нагревании вязкость меда уменьшается. Это свойство используется при расфасовке меда в мелкую тару. Для достижения необходимой текучести минимальная температура медов с влажностью не более 19% составляет примерно 45°С.
Вересковый, в некоторой степени гречишный и другие виды меда обладают тиксотропными свойствами. Это значит, что вязкость таких медов значительно уменьшается от взбалтывания или перемешивания. Чтобы откачать вересковый мед, соты приходится сильно встряхивать в центрифуге.
Кристаллизация или “садка” меда — естественный переход из жидкого вязкого состояния в кристаллическое, не вызывающий ухудшения качества. Процесс кристаллизации обусловлен тем, что один из сахаров меда глюкоза находится в перенасыщенном состоянии. Фруктоза меда как более растворимый сахар кристаллизуется гораздо медленнее. При кристаллизации меда в осадок выделяются кристаллы глюкозы (в падевом — иногда кристаллы мелецитозы). Фруктоза остается в растворе и образует сверху вязкий слой или обволакивает кристаллы глюкозы.
В зависимости от размера кристаллов, точнее сростков, различают три вида закристаллизованного меда: крупнозернистый — размер кристаллов более 0,5 мм; мелкозернистый — кристаллы меньше 0,5-0,04 мм; салообразный — кристаллы размером 0,04 мм, неразличимые невооруженным глазом, при этом мед похож на сало. Характер кристаллизации зависит от скорости этого процесса. Чем быстрее кристаллизуется мед, тем мельче кристаллы. На скорость кристаллизации влияют cледующие факторы: наличие зародышевых кристаллов глюкозы (центров кристаллизации), состав, температура, влажность, перемешивание меда.
Быстрая кристаллизация центробежного меда происходит в результате наличия в нем микроскопических кристаллов глюкозы, которые служат центрами кристаллизации. Чем больше зародышевых кристаллов в меде, тем скорее он закристаллизовывается и тем меньшего размера получаются кристаллы. Центрами кристаллизации, по-видимому, могут быть и пыльцевые зерна, рассеянные в массе меда, а также посторонние примеси.
Кристаллизация меда зависит от его химического состава. Увеличенное содержание глюкозы и мелецитозы в меде ускоряет кристаллизацию; повышенное количество фруктозы, высших сахаров и коллоидных веществ делает мед более клейким и замедляет процесс кристаллизации.
Скорость кристаллизации зависит от температуры и влажности меда. Быстрее он кристаллизуется при температуре 14-24°С. Понижение или повышение данной температуры замедляет кристаллизацию, так как в первом случае увеличивается вязкость меда, а во втором — уменьшается перенасыщенность раствора глюкозы. При температуре 27-32°С мед не кристаллизуется, а при температуре около 40°С закристаллизовавшийся мед начинает растворяться. Колебания температуры оказывают различное влияние на скорость кристаллизации меда.
Мед с повышенной влажностью (незрелый) представляет менее перенасыщенный раствор глюкозы и кристаллизуется медленнее. Часто незрелый мед кристаллизуется не в сплошную однородную массу, а расслаивается на кристаллическую и сиропообразную части.
Перемешивание или взбалтывание меда ускоряет его кристаллизацию, так как кристаллы глюкозы при этом входят в соприкосновение со всей массой меда. В состоянии покоя мед кристаллизуется медленнее.
Знание закономерностей кристаллизации меда позволяет управлять этим процессом: ускорять его или замедлять и получать мед требуемой консистенции.
По характеру кристаллизации косвенно можно судить о доброкачественности меда. Зрелые высококачественные меда кристаллизуются сплошной однородной массой. Расслаивание меда при кристаллизации в большинстве случаев свидетельствуют о его незрелости. При этом жидкая часть меда имеет повышенную влажность и может быстро забродить. Неоднородная кристаллизация и расслаивание возможно и в доброкачественном меде, содержащем повышенное количество фруктозы, и поэтому он медленно кристаллизуется. Но такие сорта меда в продажу поступают в небольшом количестве.
При подогревании меда зародышевые кристаллы растворяются, и кристаллизация такого меда в связи с образованием крупных кристаллов идет медленно. Иногда мед вообще не кристаллизуется полностью, кристаллы оседают на дно или образуют причудливые разветвления в толще меда (напоминающие плесень), что вызывает сомнение в его доброкачественности.
Мед — продукт гигроскопичный. Гигроскопичность — особенность меда поглощать влагу из воздуха. Это свойство обусловлено высоким содержанием сахаров и, в первую очередь, фруктозы и некоторых несахаристых веществ. Гигроскопичность меда необходимо учитывать при его упаковке, хранении и промышленном использовании. Некоторые виды меда поглощают больше влаги, чем чистая фруктоза или инвертный сахар. Это свойство широко используется при изготовлении мучных кондитерских изделий — пряников, кексов, коврижек. Изделия медленнее черствеют, лучше сохраняют аромат.
Гигроскопичность меда предъявляет повышенные требования к деревянной таре для упаковки меда. Мед, затаренный в бочки, изготовленные из сырой клепки, может впитывать влагу из древесины. В результате этого бочки рассыхаются, и мед будет вытекать. Поэтому мед можно расфасовывать в деревянные бочки с влажностью древесины не более 16%.
Хранение негерметически упакованного меда во влажном помещении приводит к его разжижению, которое вызывает брожение. Для предупреждения этого мед рекомендуется хранить в сухих складских помещениях.
Плотность меда зависит от содержания воды и температуры. Чем выше содержание воды, тем ниже плотность, и, наоборот, чем ниже содержание воды, тем плотность выше. При содержании 16% воды и температуре 15 °С плотность меда составляет — 1,443, при 20 °С —1,431. При 18%-ном содержании воды и температуре 15 °С плотность меда составляет 1,429, при 20 °С — 1,417. При 20%-ном присутствии воды и температуре 15 °С плотность равна 1,409, а при 20 °С — 1,397.
Оптическая активность состоит в способности меда вращать плоскость поляризации света на определенный угол влево или вправо. Она зависит от состава углеводов, их соотношения и концентрации. Преобладание в меде фруктозы обусловливает повышенное левое вращение, а значительное количество сахарозы, мальтозы и мелецитозы — повышенное вращение вправо. Для фруктозы удельное вращение равно -92,4°, для глюкозы +52,7°, сахарозы +66,5°, мальтозы +130,4. На оптическую активность меда влияют также органические кислоты, белковые и минеральные вещества, величина pH и температура. Удельное вращение для цветочного меда составляет в среднем —8,4°, падевого меда — 0,17° (-10… +24°). Сахарный мед отличается более положительными средними показателями удельного вращения -0,26° (-1,5… +2,47°). Если мед закристаллизован, то определяют оптическую активность только после выдержки его водного раствора в течение суток, но поскольку по углеводному составу сахарный мед ничем не отличается от натурального, то определить натуральность по этому показателю не представляется возможным.
Теплопроводность меда зависит от содержания воды и степени его кристаллизации. Теплопроводность меда, находящегося в закристаллизованном состоянии (по данным НИИ пчеловодства), уменьшается с повышением температуры, а для жидких медов — увеличивается. Исключение составляет липовый, акациевый, гречишный и подсолнечниковый — жидкие виды меда, теплопроводность которых несколько уменьшается при влажности 16 и 18% и в температурном интервале 10-20°С. Четкой зависимости коэффициента теплопроводности исследованных закристаллизованных и жидких медов от содержания в них воды в температурном интервале 0-20°С не наблюдается, за исключением акациевого меда, у которого с увеличением содержания воды коэффициент теплопроводности увеличивается во всех температурных интервалах — от 0 до 60°С.
В остальных исследованных жидких медах с увеличением содержания воды коэффициент теплопроводности увеличивается в температурных интервалах 20-60°С. Из закристаллизованных медов наибольшую теплопроводность 0,2247/Вт(м • К) имеет подсолнечниковый мед с содержанием воды 16,7% в температурном интервале 0-10°С, а из жидких — гречишный мед О, 5911/Вт(м • К) с влажностью 21% в температурном интервале 50-60°С.
Минимальную теплопроводность имеет кипрейный мед с содержанием воды 21%: в закристаллизованном состоянии — 0,1015 Вт/(м • К) при 10-20° С; в жидком состоянии 0,1031 Вт/(м • К) при 0-10°С.
Теплоемкость меда зависит от агрегатного состояния, содержания воды и температуры. Теплоемкость многих монофлорных медов, находящихся в закристаллизованном состоянии, уменьшается с повышением температуры, а для медов, находящихся в жидком состоянии, увеличивается. Исключение составляют жидкие виды меда, рассматриваемые в температурных интервалах 10-20°С и 50-60°С и имеющие отдельные отклонения значений удельной теплоемкости от общей закономерности. У гречишного и липового закристаллизованного медов с увеличением содержания воды удельная теплоемкость увеличивается, у остальных исследованных закристаллизованных медов такой четкой зависимости не наблюдается. У жидких медов также наблюдается увеличение теплоемкости с увеличением содержания воды в них.
Из закристаллизованных медов наибольшую удельную теплоемкость 11552,6 Дж/(кг • °С) имеет акациевый мед с содержанием воды 21% в температурном интервале 0-10°С, а из жидких — гречишный мед 1742,6Дж/(кг • °С) с содержанием воды 21% в температурном интервале 50-60°С. Наименьшую
теплоемкость имеет кипрейный мед с содержанием воды 21% в закристаллизованном состоянии 835,2 Дж/(кг • °С) в интервале температур 10-20°С и в жидком состоянии 941,0 Дж/(кг • °С) в интервале температур 0~10°С с той же влажностью.
Удельная электропроводность меда зависит от его происхождения, концентрации раствора и температуры. При температуре 20°С и разбавлении меда до 20% сухих веществ этот показатель колеблется в пределах 0,01-0,17 см/м. Имеется корреляционная зависимость между содержанием зольных элементов и электропроводностью. Из светлых монофлорных медов самую низкую электропроводность имеет акациевый мед — 0,0165 см/м, а самую высокую липовый — 0,0573 см/м. Из темных видов меда наибольшую электропроводность имеет гречишный мед — 0,0734 см/м, что и подтверждается более высоким содержанием зольных элементов.
Дерево или арболит
Дерево в России всегда являлось самым популярным материалом для малоэтажного строительства. Низкая теплопроводность, привлекательный внешний вид и высокая экологичность в течение длительного времени делали этот материал действительно лучшим выбором. Но и серьезных недостатков у домов из дерева немало, что вкупе с неуклонным ростом стоимости пиломатериалов и снижением качества деревянного домостроения дает повод для поиска альтернативных материалов.
Невероятно, но лучшим заменителем дерева, как ни парадоксально, является само дерево. Арболит – так называемый деревобетон, материал, на 80-90% состоящий из древесной щепы, позволяет не только получить все преимущества деревянного дома, но и обладает рядом существенных плюсов. В чем же его преимущества?
В малоэтажном строительстве наиболее часто используемыми материалами являются обычный и клееный брус, а также оцилиндрованное бревно. Если раньше дома строили из бревен толщиной 50 см, то сейчас применяются оцилиндрованные бревна всего 15-24 см в диаметре (можно и более толстые, но из-за серьезной прибавки к стоимости их редко используют). Дома из бруса также не могут похвастаться более толстыми стенами, а наиболее элитный и раскрученный материал – клееный брус вообще редко выпускается толще 21см из-за особенностей производства, да и тот, если качественный – стоит не менее 700 евро за 1м3, при том, что цена не является гарантией использования экологически безопасного клея. Из всего этого следует, что избежать высоких затрат на утеплители вряд-ли удастся, а выделяемые токсичные фенольные и стирольные соединения сводят на нет всю экологичность дерева.
Вернемся к арболиту. Теплопроводность древесины составляет 0.15-0.4 Вт/(мК), арболита – 0.07-0.17 Вт/(мК). Таким образом, стена из арболита толщиной 30 см по теплоизоляции соответствует стене из бревен толщиной 50 см!!!
Еще одним существенным недостатком древесины является его неустойчивость к огню и микробным культурам (плесневым грибкам). Используя различные пропитки можно несколько повысить степень защиты древесины, но через достаточно небольшой промежуток времени (максимум через пять лет) обработку необходимо проводить снова. Если упустить момент хотя бы один раз, то останется единственная возможность вернуть приятный облик дому – облицовывать стены. Следовательно огромные переплаты за внешний вид деревянного дома становятся неоправданными. Напротив, арболит является негорючим материалом, и способен долгое время противостоять высоким температурам без дополнительных обработок. От воздействия плесневых грибов щепа в арболитовых блоках защищена цементной оболочкой и экологически безопасными составами, вводимыми в процессе формования блоков.
Не является тайной и то, что высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом и начать в нем жить. Необходимо будет тратить целый год на усадку дома и только после этого можно проводить его отделку. Блоки из арболита имеют усадку всего 0,4%, поэтому строительство небольшого дома можно завершить всего за одни месяц. Дерево – очень капризный материал и требует профессионального подхода при строительстве. Строительство же из арболита можно проводить и своими руками, если вы хотя бы раз в жизни делали кладку из кирпича или блоков.
Подведем итоги. Строя дом из дерева вам наверняка придется использовать утеплители, периодически проводить обработку поверхности специальными огнебиозащитными составами, а через определенное время все равно все сведется к обшивке лицевой стороны дома сайдингом, вагонкой или другими материалами. Стоит ли идти на это если можно в коротки сроки построить экологичный, теплый и не боящийся пожаров и плесени дом из арболита за гораздо меньшие деньги?
Современные подходы в проектировании систем промышленного холодоснабжения аммиак/СО2.
В рамках данной темы был реализован проект «под ключ» системы холодоснабжения аммиак/СО2 для нужд производственного предприятия по убою и переработке птицы.
Основной задачей проектирования являлось разработка современной эффективной системы холодоснабжения, обеспечивающей технологические режимы в соответствии с Техническим заданием и требованиями промышленной безопасности.
Использование каскадных холодильных систем позволяет при малых энергетических затратах достичь в охлаждаемых объектах температуры до –52 oС. В таблице 1 дан сравнительный анализ двух вариантов систем холодоснабжения. Сравнение эффективности различных типов холодильных установок приведено на графике.
Термодинамическими свойствами диоксида углерода обусловлены и другие преимущества каскадных систем:
- высокое соотношение давления насыщенных паров и их температуры при низких температурах кипения, а также низкая вязкость диоксида углерода приводят к минимизации потерь в трубопроводах. Так, при температуре всасывания –40 °С, потеря давления 0,1 бар эквивалентна изменению температуры на 3°С для аммиака и 0,3°С для СО2;
- высокая теплопроводность СО2, низкая вязкость и большая удельная теплоемкость (даже при низких температурах) определяют высокий коэффициент теплопередачи и соответственно меньшие габариты охлаждающих устройств;
- высокая удельная объемная холодопроизводительность и, как результат контур СО2 имеет всасывающие трубопроводы в 2–3 раза меньшего диаметра, чем при использовании аммиака в тех же условиях, компрессоры с относительно низкими массогабаритными показателями;
- обеспечивается высокая безопасность для окружающей среды и населения.
На этом фоне, повышенный интерес к диоксиду углерода становится вполне объяснимым.
В табл. 2 представлены свойства диоксида углерода в сравнении с другими хладагентами.
Проектируемое оборудование располагается:
в помещении машинного отделения;
в технологических помещениях;
в холодильных камерах;
– испарительный конденсатор, емкостное оборудование размещается на металлической конструкции, монтируемой на кровле машинного отделения.
Холодопроизводительность холодильной установки составляет:
по контуру СО2 (t= -41°С) – 2200 кВт
по контуру пропиленгликоля 36% (t= -15 °С) — 6150кВт;
по контуру воды (t= +3 °С) – 2000кВт
В состав потребителей холода предприятия входят охлаждаемые низкотемпературные камеры с температурой воздуха минус 24°C, среднетемпературные камеры и помещения с температурой воздуха 0÷7°C, а также помещения с более высокой температурой +15 — +18°C. Поддержание заданных температур воздуха производится с помощью воздухоохладителей.
Для низкотемпературных камер принята схема непосредственного охлаждения, в которой в качестве холодильного агента, кипящего в воздухоохладителях, используется углекислота (R744). Температура кипения – минус 38°C
Для среднетемпературных камер принята схема промежуточного охлаждения, в которой в качестве хладоносителя, подаваемого в воздухоохладители, используется водный раствор 36 % пропиленгликоля. Температура подаваемого хладоносителя – минус 11°C.
Для высокотемпературных камер и коридоров (вестибюлей) принята схема промежуточного охлаждения, в которой в качестве хладоносителя, подаваемого в воздухоохладители, используется вода. Температура подаваемой воды – плюс 6°C.
К охлаждаемому технологическому оборудованию относятся:
Кондиционеры и блоки подготовки воздуха. Охлаждающая среда — водный раствор 36 % пропиленгликоля. Температура подаваемого хладоносителя – минус 11°C. А также вода. Температура подаваемой воды – плюс 6°C.
Плиточные скороморозильные аппараты и картон-фризеры, где в качестве холодильного агента используется углекислота (R744). Температура кипения – минус 38°C.
Для повышения эффективности работы холодильной установки применен ряд мероприятий, в первую очередь направленных на использование вторичных источников тепла и холода при работе холодильной установки.
В первую очередь это относится к утилизации теплоты перегрева при сжатии паров аммиака, это тепло используется как для нагрева сетевой воды, идущей на технологические нужды (W15), так и для нагрева раствора пропиленгликоля, идущего на оттайку приборов охлаждения, работающих на растворе пропиленгликоля (W13), также на обогрев воздуха технических зон в зимний период с использованием блоков подготовки воздуха. В схеме также утилизируется тепло отводящееся от масла компрессорных агрегатов путем догрева сетевой воды после (W15) до заданных параметров (W17), а также догрева раствора пропиленгликоля, идущего на оттайку (W16). При отсутствии теплосъема с W17 и W16, вода с маслоохладителей охлаждается жидким аммиаком из линейного ресивера (W14) (рис.2).
Для экономии расхода электроэнергии на ряд компрессорных агрегатов (V1, V2, V3, V10) как основных потребителей электроэнергии оборудования компрессорного цеха установлены частотные преобразователи. Все компрессора (кроме поршневых) имеют плавное регулирование производительности (10-100%). Оттайка потребителей холода, работающих на диоксиде углерода, организована с помощью 2-х углекислотных компрессоров (рис.3).
Расход основных видов сырья и энергоресурсов составляет:
- потребляемая мощность рабочих электроприемников – 6706,01 кВт,
- годовой расход электроэнергии принят из расчета 5400 часов работы холодильной установки в году на полную мощность.
- количество аммиака в системе (R717) – 10240 кг
- количество двуокиси углерода (R744) – 21350 кг
- количество масла винтовых компрессоров — 2625 кг.
- количество масла в системе поршневых компрессоров- 67 кг.
- количество хладоносителя в системе составляет 208870 кг,
Выводы:
- применение природных хладагентов верхней и нижней веток каскада;
- снижение аммиакоемкости системы;
- полная рекуперация тепла холодильного аммиачного контура;
- снижение металлоемкости системы холодоснабжения;
- использование оттайки потребителей гликолем и горячими парами СО2
- применение частотных преобразователей;
- высокий уровень безопасности;
- высокий уровень автоматизации на основе свободно программируемых контроллеров.
Компания ГЕА осуществляет индивидуальный подход к проектированию каждого объекта, что позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы на предприятии заказчика.
Собственный отдел проектирования ГЕА в России в тесном сотрудничестве с технологическими центрами GEA в Германии и Нидерландах выполняет разработку технологических решений, электроснабжения и автоматизации установок. Специалисты компании используют в работе методики расчета и проектирования, специализированное программное обеспечение, инновационные технологии производства, монтажа и пусконаладки холодильного оборудования.
При разработке каждого проекта заказчику предлагаются оптимальные комплексные технические решения холодильных установок и холодильное оборудование, которое обеспечивает не только минимальную усушку продукта, но и отвечает самым строгим требованиям технологического процесса, а квалифицированный персонал отдела проектирования ГЕА в России будет представлять интересы Заказчиков при прохождении Экспертизы Промышленной Безопасности, а также заниматься ведением авторского надзора.
Схема аммиак/СО2 была успешно применена специалистами компании ГЕА на следующих предприятиях:
1. Мясоперерабатывающий комплекс по убою и переработке птицы АПХ «Мираторг» мощностью 12 тысяч голов в час.
В 2015 году на предприятии запущена в эксплуатацию холодильная установка «под ключ», представляющая собой каскадную систему аммиак/СО2. Компания «ГЕА Рефрижерейшн РУС» оснастила холодом не только технологические линии по охлаждению курицы, но и около 16 000 м2 складов хранения и технологических помещений, с контролем влажности во всех помещениях. Холодильная система на комплексе по убою и переработке птицы включает в себя аммиачные винтовые компрессорные агрегаты GEA SP1 суммарной холодопроизводительностью 5170 кВт на температурном уровне кипения хладагента +3oС , 9 260 кВт на температурном уровне кипения хладагента -15oС, а также углекислотные поршневые компрессорные агрегаты общей холодопроизводительностью 2 760 кВт на температурном уровне кипения хладагента -41oС. Кроме холодильной системы, в объем ответственности «ГЕА Рефрижерейшн РУС» вошла система вентиляции компрессорного цеха.
В объем поставки вошли также 99 воздухоохладителей для складов и производственных помещений.
2. Высокотехнологичное предприятие по убою и глубокой переработке КРС мощностью 100 голов час (АПХ Мираторг) в г. Брянск.
В 2015 году компания ГЕА оснастила холодом высокотехнологичное предприятие по убою и глубокой переработке КРС мощностью 100 голов час (АПХ Мираторг) в г. Брянск. Также была применена каскадная схема аммиак/СО2. На предприятие были поставлены аммиачные винтовые компрессорные агрегаты GEA SP1 суммарной холодопроизводительностью 3700 кВт на температурном уровне кипения хладагента +3oС , 8150 кВт на температурном уровне кипения хладагента -15oС, а также углекислотные поршневые компрессорные агрегаты общей холодопроизводительностью 591 кВт на температурном уровне кипения хладагента -41oС. Также, как и на предприятии по переработке птицы, в объем поставки была включена система вентиляции компрессорного цеха, а также система воздухоохладителей для складов и производственных помещений.
Инженеры отдела сервиса «ГЕА Рефрижерейшн РУС», выполняют инспекцию и плановое техническое обслуживание объектов, поставку запасных частей к действующему оборудованию, текущий и капитальный ремонт компрессоров, а также выполняют сложнейшие задачи по энергоаудиту и модернизации установок и производств. В настоящий момент это единственная холодильная компания, которая готова выполнить инструментальное обследование предприятия.
Склад запасных частей компании находится в Москве, что позволяет заказчикам в кратчайшие сроки получить необходимые детали.
Исследование теплопроводности некоторых твердых тел и жидкостей
Исследование теплопроводности некоторых твердых тел и жидкостей
Бывалин Г.В. 1
1МБОУ СОШ с.Киселёвка Ульчского района Хабаровского края
Бывалина Л.Л. 1
1МБОУ СОШ с.Киселёвка Ульчского района Хабаровского края
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Актуальность темы.
Мы живем в России, основная территория которой находится в умеренном и холодном климате. В течение полугода в нашей местности – Хабаровском крае ночные и дневные температуры отрицательные, мороз достигает 40°С. Поэтому так важно иметь жилища, которые не запускают холод снаружи и удерживают тепло внутри помещений в холодный период года. Летом температура может достигать +40°С. Поэтому назначение стен жилищ должно быть противоположным – задерживать тепло снаружи, не допуская перегрева жилища.
Важным становится проектирование теплозащиты жилых зданий, больниц, детских садов, в которых нужно поддерживать постоянной температуру в теплый и холодный периоды года. У нас в стране даже существует свод правил «Тепловая защита зданий».
Применение материалов, которые обладают малой теплопроводностью позволяет снизить теплопотери. Но теплопроводность веществ касается не только зданий, но и непосредственно человека, материала его одежды, учитывается в сельском хозяйстве, чтобы сохранить от вымерзания посевы. В быту также невозможно не учитывать теплопроводность различных веществ.
Проблемный вопрос: как человеку нужно учитывать теплопроводность различных веществ?
Гипотеза: знание особенностей теплопроводности материалов позволяет снизить теплопотери.
Цель работы: исследовать особенности теплопроводности различных материалов (твердых тел, сыпучих веществ, жидкостей)
Задачи работы:
изучить литературу по теплопроводности различных веществ;
выяснить практическое применение теплопроводности в жизни человека;
провести эксперименты по изучению теплоизоляционных свойств снега, теплопроводности твердых тел, жидкостей и их растворов;
провести просветительскую работу среди учеников школы, познакомить их с результатами своей работы.
Объект исследования: теплопроводность
Предмет исследования: теплопроводность твердых тел и жидкостей.
Новизна данной работы заключается в том, что исследование теплопроводности позволит сделать вывод об особенностях проводимости тепла различными веществами, посмотреть на проблему использования твердых тел, жидкостей с точки зрения уменьшения теплопотерь.
Практическая значимость: результаты работы позволят взглянуть на теплопроводность с практической точки зрения, применение в жизни человеком веществ с различной теплопроводностью.
В ходе выполнения данной работы были использованы следующие методы исследования:
эмпирические методы исследования –лабораторное наблюдение, эксперимент;
теоретические методы исследования – анализ литературы по теме исследования, анализ полученных данных, синтез, сравнение, обобщение полученных результатов, формулирование выводов.
Ожидаемый результат: проведены экспериментальные исследования теплоизоляционных свойств снега, измерена удельная теплоёмкость грунта, почвы, ряда твердых тел, по результатам экспериментов проведено сравнение теплопроводности сыпучих веществ, различных жидкостей и растворов жидкостей, сделаны выводы о практическом значении знания теплопроводности веществ для человека, проведена просветительская работа среди учеников школы.
Теоретическая часть.
2.1. Теплопередача, виды теплопередачи.
Любое макроскопическое тело обладает внутренней энергией.
Внутренняя энергия тела – сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов или молекул) тела и потенциальной энергии их взаимодействия.
В природе существует два способа изменения внутренней энергии тела: работа и теплопередача (теплообмен).
При контакте двух тел с разными температурами происходит передача энергии от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока температуры тел не сравняются. При этом механическая работа не совершается.
Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом называется теплообменом или теплопередачей.
Количество теплоты – это энергия, которую тело получает или теряет при теплопередаче. Количество теплоты обозначается буквой Q и измеряется в Джоулях (Дж).1
Существует три вида теплопередачи – теплопроводность, конвекция и излучение.
В работе рассматривается один из видов теплопередачи – теплопроводность.
2.2. Теплопроводность. Удельная теплоемкость веществ.
Теплопроводностьюназывается явление передачи энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.
Теплопроводностью называется также количественная характеристика способности тела проводить тепло. Теплопроводность характеризует способность материала проводить тепловой поток через свою толщину при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.
Количественно способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К).2
Факторы, влияющие на величину теплопроводности
1. Пористость. Наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. Чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.
2. Структура пор. Малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.
3. Плотность. При больших значениях плотности частицы более сильно взаимодействуют друг с другом и лучше передают тепловую энергию.
4. Влажность. При намокании материала происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. При увлажнении материала теплопроводность его увеличивается, так как коэффициент теплопроводности воды примерно в 25 раз больше, чем воздуха.
Теплопроводность зависит от природы материала, его строения, пористости и влажности. Таким образом, теплопроводность у различных веществ различна.
В своей работе рассматриваю особенности теплопроводности различных твердых, сыпучих и жидких веществ.
Материал кристаллического строения обычно более теплопроводен по сравнению с материалом аморфного строения. Коэффициент теплопроводности слоистых (слоистые пластики) и волокнистых (древесина) материалов зависит от направления теплового потока по отношению к слоям или волокнам. Так, у древесины вдоль волокон он примерно вдвое больше, чем поперек.3
Наибольшей теплопроводностью обладают металлы — она у них в сотни раз больше, чем у воды. Наибольшей теплопроводностью обладают серебро и медь. Плохой теплопроводностью обладают шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (безвоздушное пространство). Объясняется это тем, что теплопроводность — это перенос энергии от одной части тела к другой, который происходит при взаимодействии молекул или других частиц. В пространстве, где нет частиц, теплопроводность осуществляться не может.4
Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.
Формула для расчета количества теплоты: Q=cm(t2 – t1)
Физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 °С, называется удельной теплоёмкостью вещества. Удельная теплоёмкость обозначается буквой с и измеряется в Дж/(кг·°С).
Удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна. Например, вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную 4200 Дж/(кг·°С), в твёрдом состоянии (лёд) — 2100 Дж/(кг·°С), в газообразном состоянии (водяной пар) — 2200 Дж/(кг·°С).
2.3. Практическое применение теплопроводности
Способность различных веществ по-разному проводить тепло учитывается в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, быту.
В холодное время года помещения охлаждаются из-за теплопроводности стен, потому что теплый воздух выходит через вентиляционные щели. Чтобы температура в жилых и производственных помещениях была комфортна для человека, необходимо уменьшить эти потери. Для этого стены домов изготавливают из материалов с малой теплопроводностью — естественных (дерева, пемзы, пробки) или искусственных (кирпича, бетона, пенопласта и др.).
Современные теплоизоляционные материалы — это пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций, так как они обладают плохой теплопроводностью.
Помещения будут теплыми, если они полностью выполнены из теплоизоляционных материалов. Но теплоизоляционные материалы обладают низкой конструкционной прочностью, поэтому основные несущие конструкции выполняют из кирпича, дерева, пенобетонных блоков… А слой утеплителя укладывается по наружной поверхности и компенсирует избыточную теплопроводность основного стенового материала.
Наиболее теплые дома – деревянные. Для утепления дома прокладывают между двойными стенками материал (поролон, войлок строительный, стекловату, стекловолокно, опилки и т.п.) — плохие проводники тепла. Если покрывают дом шифером, рубероидом, металлочерепицей, битумной черепицей, ондулином, то лучше дополнительно сделать слой из пенопласта или стекловаты. Сверху на потолочные перекрытия в частных домах часто насыпают смесь песка с опилками. Все это способствует сохранению тепла в доме.
Входные двери хорошо утеплять материалом с низкой теплопроводностью. Например, поролоном, войлоком строительным, стекловатой, стекловолокном. Окна с двойным стеклом уменьшают потери тепла. Стекла зданий покрывают специальной пленкой, уменьшающей потери тепла на излучение. Изготавливают оконные блоки, в которых между стеклами воздух заменяют газами с малой теплопроводностью.
Теплоемкость учитывают при расчете подогрева составляющих бетона и раствора, также мастик для работ в зимнее время. Теплопроводность имеет практическое значение при выборе материалов для изоляции теплосетей, холодильников, котлов.
В сельском хозяйстве также учитывают теплопроводность веществ. Для сельского хозяйства, выживаемости живых организмов и растений в зимний период большое значение имеет изучение теплозащитных свойств снега.
Коэффициент теплопроводности снега примерно в 10 раз меньше коэффициента теплопроводности почвы и в 10 раз больше коэффициента теплопроводности воздуха. Плохая теплопроводность снега объясняется тем, что его кристаллы неплотно прилегают друг к другу, между ними оказываются промежутки, заполненные воздухом. Чем рыхлее снег, тем больше он содержит воздуха. Но теплопроводность воздуха мала, поэтому теплопроводность рыхлого снега намного меньше, чем плотного.
Количество теплоты, которое передается через слой снега, зависит, как и для любых веществ, от глубины (высоты) этого слоя. Чем больше толщина снежного покрова, тем медленнее передается тепло от земли воздуху, тем медленнее изменяется температура почвы под снегом.5
Для живых организмов большое значение имеет глубина снега и темпера-тура почвы на глубине узла кущения. Сильное понижение температуры может вызвать гибель растений и живых организмов, обитающих на этой глубине.
Чем больше влаги накоплено с осени в почве, тем менее опасны суровые зимы для озимых посевов. Так как теплоемкость влажной почвы выше, чем сухой, то общий запас тепла в ней будет больше. Почва, закрытая снегом, будет расходовать запасы тепла очень медленно.
Теплопроводность и ее регулировка важны в быту. Для приготовления пищи используют металлическую посуду, так как её теплопроводность выше, чем у других материалов. Когда металлические кастрюли, сковороды, противни соприкасаются с источником тепла, то это тепло быстро передается еде. Наибольшей теплопроводностью обладает медная, алюминиевая, стальная посуда, наименьшей – стеклянная, керамическая, чугунная посуда. Но чем быстрее кастрюля нагревается, тем быстрее она остынет. Поэтому для долгого и медленного приготовления пищи, тушения мяса лучше использовать посуду с меньшей теплопроводностью, в которой равномерное тепло будет поддерживаться более длительное время.
Теплопроводность регулируют, выбирая посуду с разной теплопроводностью. В духовом шкафу, микроволновой печи используют керамическую, стеклянную посуду, теплопроводность которой намного ниже, чем у металлической посуды. Люди используют материалы с низкой теплопроводностью между руками и посудой, чтобы не обжечься. Ручки многих кастрюль сделаны из пластмасс, а противни вынимают из духовки прихватками из ткани или пластмассы с низкой теплопроводностью.
Материалы с невысокой теплопроводностью используют для поддержания температуры еды неизменной. Чтобы чай, суп дольше оставался горячим, его наливают в термос, контейнер с хорошей теплоизоляцией. Еда в них остается горячей (или холодной) благодаря тому, что между их стенками находится материал, плохо проводящий тепло. Пенопласт обладает плохой теплопроводностью и его используют для стаканчиков и контейнеров для еды на вынос. 6
Создание веществ, обладающих хорошими теплоизоляционными свойствами — одна из важнейших задач современности.
Практическая часть.
В своей работе привожу примеры экспериментов по исследованию теплопроводности различных твердых, сыпучих веществ и жидкостей.
3.1. Исследование теплоизоляционных свойств снега.
Цель эксперимента: исследовать теплоизоляционные свойства снега, его теплопроводность и зависимость температуры почвы под снегом от толщины снежного покрова
Приборы и материалы: линейка, термометр.
Содержание и метод выполнения работы.
1. Выбираем 5-6 исследуемых точек.
2. Измеряем температуру на поверхности снега.
З. Измеряем толщину снежного покрова.
4. Измеряем температуру на поверхности почвы под снегом.
5. Рассчитываем разность температур.
6. Результаты заносим в таблицу.
Измерения проводились в течение нескольких недель (Таблица 1).
Результаты измерений.
Толщина снежного покрова, см
|
Температура, ºС
|
Разница температур, ºС
| |
На поверхности снега
|
На поверхности почвы под снегом
| ||
1 серия опытов
| |||
18
|
-17
|
-9
|
8
|
20
|
-17
|
-9
|
8
|
33
|
-17
|
-8
|
9
|
41
|
-17
|
-6
|
11
|
42
|
-17
|
-5
|
12
|
2 серия опытов
| |||
9
|
-15
|
-12
|
3
|
19
|
-15
|
-8
|
7
|
21
|
-15
|
-9
|
6
|
31
|
-15
|
-7
|
8
|
41
|
-15
|
-6
|
9
|
3 серия опытов
| |||
13
|
-19
|
-15
|
4
|
18
|
-19
|
-13
|
6
|
24
|
-19
|
-11
|
8
|
32
|
-19
|
-9
|
10
|
48
|
-19
|
-6
|
13
|
56
|
-19
|
-5
|
14
|
4 серия опытов
| |||
8
|
-13
|
-10
|
3
|
16
|
-13
|
-9,5
|
3,5
|
23
|
-13
|
-10
|
3
|
34
|
-13
|
-8,5
|
4,5
|
55
|
-13
|
-8
|
5
|
5 серия опытов
| |||
14
|
0
|
-2
|
2
|
24
|
0
|
-3
|
3
|
34
|
0
|
-4
|
4
|
39
|
0
|
-3
|
3
|
57
|
0
|
-3
|
3
|
6 серия опытов
| |||
15
|
-4
|
-5
|
1
|
21
|
-4
|
-4
|
0
|
29
|
-4
|
-4
|
0
|
51
|
-4
|
-5
|
1
|
Таблица 1
З ависимость температуры почвы под снегом от толщины снежного покрова
Выводы.
Анализируя полученные результаты, видим, что они имеют ряд погрешностей. Но на основании нескольких серий измерений температуры на поверхности почвы под снегом, можно заметить некоторую закономерность. Можно сделать вывод, что с глубиной температура повышается, особенно это относится к глубокому снегу. Чем глубже снег, тем больше (при сильных морозах) разность температур на поверхности снега и на поверхности почвы под снегом (более десяти градусов).
Если слой снега невелик (до 20 см), то и разность температур небольшая, с увеличением глубины перепад температур растет.
С увеличением температуры воздуха, температура на небольшой глубине растет, а на большой глубине (более 50 см) практически не меняется.
Наблюдения показывают, что, начиная с высоты снежного покрова 25 см, температура почвы не понижается более чем до -10°С.
3. 2. Измерение удельной теплоёмкости грунта.
Цель эксперимента: измерение удельной теплоёмкости грунта (почва, песок, глина).
Приборы и материалы: стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, разные вещества (грунт), сосуд с горячей водой.
Содержание и метод выполнения работы.
Ход опыта:
Налил в калориметр горячую воду массой m₁, измерил начальную температуру воды t₁.
Измерил массу m₂ и начальную температуру вещества t₂ — температура воздуха в комнате.
Затем опустил сыпучее вещество в калориметр с горячей водой.
Нагрел вещество в сосуде с горячей водой. Измерил температуру воды в калориметре после опускания вещества t.
Рассчитал удельную теплоемкость почвы
Количество теплоты Q₁, которое отдала вода при остывании:
Q₁=c₁m₁(t₁-t), гдеc₁=4200 Дж/кг⸱°C — удельная теплоёмкость воды.
Количество теплоты Q₂, полученное грунтом при нагревании: Q₂=c₂m₂(t-t₂), где c₂- удельная теплоёмкость вещества, значение которой надо определить.
Зная, что количество теплоты, полученное грунтом при нагревании, равно количеству теплоты, отданному водой при охлаждении, можно записать:
Q₁=Q₂, или c₁m₁(t₁-t)=c₂m₂(t-t₂)
В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоёмкость c₂; .
Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислил c₂
Все данные измерений и вычислений записал в таблицу 2.
Вещество
|
Масса воды в калори-метре m₁, кг
|
Начальная температура воды t₁, °C
|
Масса вещества
m₂, кг
|
Начальная температура
вещества
t₂, °C
|
Общая температура
воды и вещества t, °C
|
Удельная теплоемкость
с, Дж/кг⸱°C
|
Почва (перегной)
|
0,15
|
83°C
|
0,05
|
23°C
|
70°C
|
3485
|
Глина
|
0,1
|
80°C
|
0,1
|
23°C
|
64°C
|
1639
|
Песок
|
0,15
|
76°C
|
0,1
|
23°C
|
62°C
|
2261
|
Таблица 2
Выводы.
Наименьшей теплопроводностью обладает рыхлая почва (перегной). В ходе эксперимента у меня получились для нее самое большее значение удельной теплоемкости — 3485 Дж/кг⸱°C.
Лучше проводит тепло глина, так как она состоит из мелких частичек, которые плотно прилегают друг к другу и быстрее проводят тепло (с=1639 Дж/кг⸱°C).
Проводимость песка занимает промежуточное значение между проводимостью почвы и глины.
С увеличением пористости теплопроводность почвы, грунта уменьшается.
При увеличении влажности почвы её теплопроводность увеличивается, постепенно приближается к теплопроводности воды.
Практическое значение теплопроводности, заключается в том, что для сохранения растений в зимнее время почва должна быть менее влажной и более рыхлой. В этом случае растения лучше перезимуют, и их корни не вымерзнут. В практике земледелия приходится принимать особые меры по увеличению теплопроводности осушенных болот и заболоченных земель. С этой целью в такие почвы вводят минеральные вещества, например песок, теплопроводность которого больше теплопроводности органической части осушенных болотных почв.
3.3. Измерение удельной теплоёмкости твердых тел.
Цель эксперимента: измерение удельной теплоёмкости твердых тел
Приборы и материалы: стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, разные вещества, сосуд с горячей водой.
Содержание и метод выполнения работы.
Ход опыта:
Налил в калориметр воду комнатной температуры массой m₁, измерил начальную температуру воды t₁.
В стакан с горячей водой опустил твердое тело, нагрев его до температуры t₂ — начальная температура тела.
Измерил массу m₂ и начальную температуру тела t₂.
Опустил тело в калориметр. Измерил температуру воды в калориметре после опускания тела t.
С помощью весов определил массу тела, предварительно обсушив его.
Провел расчет удельной теплоемкости:
Количество теплоты Q₁, которое получила вода при нагревании:
Q₁=c₁m₁(t-t₁), гдеc₁=4200 Дж/кг⸱°C — удельная теплоёмкость воды.
Количество теплоты Q₂, отданное веществом при охлаждении: Q₂=c₂m₂(t₂-t) c₂- удельная теплоёмкость вещества, значение которой надо определить.
Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному веществу при охлаждении, можно записать:
Q₁=Q₂, или c₁m₁(t-t₁)=c₂m₂(t₂-t)
В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоёмкость c₂; .
Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислил c₂
Все данные измерений и вычислений записал в таблицу 3.
Вещество
|
Масса воды в калори-метре
m₁, кг
|
Начальная температура воды t₁, °C
|
Масса вещества
m₂, кг
|
Начальная температура
вещества
t₂, °C
|
Общая температура
воды и вещества
t, °C
|
Удельная теплоемкость
Дж/кг°C
|
Гранит №1
|
0,2
|
22°C
|
0,034
|
54°C
|
23°C
|
797
|
Гранит №2
|
0,1
|
21°C
|
0,029
|
81°C
|
25°C
|
1034
|
Кирпич
|
0,1
|
21°C
|
0,029
|
75°C
|
25°C
|
1159
|
Камень
|
0,1
|
21°C
|
0,015
|
72°C
|
23°C
|
1143
|
Таблица 3.
Выводы.
Наименьшее значение удельной теплоемкости получилось у гранита, то есть он лучше проводит тепло, чем кирпич и камень.
Наибольшее значение удельной теплоемкости оказалось у кирпича. Кирпич имеет, в отличие от камня, гранита небольшие поры, поэтому обладает большей удельной теплоемкостью, чем они и хуже проводит тепло.
Кирпичные дома теплее, чем каменные, так как теплопроводность кирпича хуже, чем теплопроводность камня.
3.4. Сравнение теплопроводности сыпучих веществ.
Цель эксперимента: сравнить теплопроводность сыпучих веществ.
Приборы и материалы: песок речной, песок сахарный, цемент, гипс строительный, глина, зола древесная, опилки лиственницы, соль, вода, пробирки, спиртовка, спички, термометр, измерительный цилиндр (мензурка), емкости под сыпучие вещества.
Содержание и метод выполнения работы.
Для опытов взяли сыпучие вещества: песок речной, песок сахарный, цемент, гипс строительный, глину, золу древесную, опилки лиственницы, соль.
В эксперименте использовали две пробирки различного диаметра. В пробирку меньшего диаметра наливали воду объемом 9 см3 при температуре воздуха в классной комнате 20°С. Эту пробирку помещали в пробирку большего диаметра. А пространство между внутренней пробиркой и внешней наполняли исследуемыми сыпучими веществами.
Затем обе пробирки держали над спиртовкой в течение 1 минуты. Измеряли температуру во внутренней пробирке с водой. Снимали показания термометра перед непосредственным окончанием эксперимента (в последние секунды минуты).
Вычисляли перепад температур между внутренней и внешней средой, результаты занесли в таблицу №4.
Начальная температура воды — 20°С Таблица №4
№
|
Название сыпучего вещества
|
Объем воды в пробирке,
см3
|
Объем сыпучего вещества, см3
|
Перепад температур между внутренней и внешней средой, °С
|
Время нагревания пробирок, мин.
|
1
|
Песок речной
|
9
|
25
|
6°
|
1
|
2
|
Гипс строительный
|
9
|
24
|
10°
|
1
|
3
|
Зола древесная
|
9
|
20
|
11°
|
1
|
4
|
Глина
|
9
|
24
|
6°
|
1
|
5
|
Цемент
|
9
|
24
|
9°
|
1
|
6
|
Опилки лиственницы
|
9
|
25
|
5°
|
1
|
7
|
Сахарный песок
|
9
|
25
|
4°
|
1
|
8
|
Соль
|
9
|
24,5
|
15°
|
1
|
Выводы.
Из опытов можно сделать вывод, что наибольшей теплопроводностью обладают соль, зола, гипс и цемент. Это менее пористые вещества, вещества, у которых большая плотность.
Наименьшая теплопроводность получилась у опилок и сахарного песка.
Если расположить вещества в порядке убывания теплопроводности (роста удельной теплоемкости), то получится следующий ряд: соль, зола, гипс, цемент, глина, песок, опилки, песок сахарный. Эти результаты соответствуют табличным коэффициентам теплопроводности различных материалов, полученных учеными.
3.5. Сравнение теплопроводности различных жидкостей, растворов.
Цель эксперимента: сравнить теплопроводность жидкостей, растворов.
Приборы и материалы: раствор соли насыщенный, раствор сахара насыщенный, раствор уксуса (9%), спирт этиловый, подсолнечное масло, машинное масло (отработка), очиститель для окон, вода, пробирки, спиртовка, спички, термометр, измерительный цилиндр (мензурка), емкости под исследуемые жидкости.
Содержание и метод выполнения работы.
Для опытов взяли жидкие вещества: раствор соли насыщенный, раствор сахара насыщенный, уксус (9%), спирт этиловый, подсолнечное масло, машинное масло, очиститель для окон.
В эксперименте использовали две пробирки различного диаметра. В пробирку меньшего диаметра наливали воду объемом 9 см3 при температуре воздуха в классной комнате 24°С. Эту пробирку помещали в пробирку большего диаметра. А пространство между внутренней пробиркой и внешней наполняли исследуемыми жидкостями.
Затем обе пробирки держали над спиртовкой в течение 1 минуты. Измеряли температуру во внутренней пробирке с водой. Снимали показания термометра перед непосредственным окончанием эксперимента (в последние секунды минуты).
Вычисляли перепад температур между внутренней и внешней средой, результаты занесли в таблицу №5.
Начальная температура воды — 24°С
№
|
Название жидкости
|
Объем воды в пробирке,
см3
|
Объем жидкости в пробирке, см3
|
Перепад температур между внутренней и внешней средой, °С
|
Время нагрева пробирок, мин.
|
1
|
Раствор соли насыщенный
|
9
|
23
|
8
|
1
|
2
|
Раствор сахара насыщенный
|
9
|
21
|
7
|
1
|
3
|
Раствор уксуса (9%)
|
9
|
22
|
6
|
1
|
4
|
Спирт этиловый
|
9
|
25
|
12
|
1
|
5
|
Подсолнечное масло
|
9
|
24
|
7
|
1
|
6
|
Машинное масло (отработка)
|
9
|
24
|
11
|
1
|
7
|
Очиститель для окон
|
9
|
24
|
10
|
1
|
Таблица №5
В ыводы.
Из опытов можно сделать вывод, что наибольшей теплопроводностью обладают спирт, машинное масло (отработка) и очиститель.
Наименьшей теплопроводностью (хуже проводят тепло) обладают раствор уксуса, подсолнечное масло, раствор сахара.
Если расположить вещества в порядке убывания теплопроводности, то получится следующий ряд: спирт, машинное масло (отработка), очиститель для окон, раствор соли насыщенный, раствор сахара насыщенный, подсолнечное масло, раствор уксуса (9%).
Заключение.
В работе рассчитал удельную теплоемкость некоторых веществ, а также сравнил теплопроводность ряда сыпучих, пористых (снега) веществ и растворов различных жидкостей. Пришел к выводу, что теплопроводность вещества зависит от его агрегатного состояния. У твердых плотных тел теплопроводность больше, чем у жидкостей. А у жидкостей теплопроводность больше, чем у газов. Понял, что теплопроводность твердых тел зависит от их пористости, плотности. Чем более пористое тело, тем хуже оно проводит тепло. Снег обладает плохой теплопроводностью, причем плотный снег проводит тепло лучше, чем только что выпавший, пушистый снег.
Сыпучие вещества также обладают разной теплопроводностью. Соль, зола, гипс, цемент хорошо проводят тепло, так как состоят из мелких частиц, которые плотно прилегают друг к другу. Хуже проводят тепло глина, песок, сахарный песок, опилки.
Жидкости также по-разному проводят тепло. Среди жидкостей наибольшая теплопроводность у растворов кислот, воды, а плохой теплопроводностью обладают вязкие жидкости, масла.
О результатах своих экспериментов рассказал ученикам 8-9 классов школы.
Теплопроводность веществ учитывают в быту, строительстве, сельском хозяйстве, легкой промышленности. Если возникает необходимость предохранить тело от охлаждения или нагревания, то применяют вещества с малой теплопроводностью. Так, для кастрюль, сковородок ручки делают из пластмассы. Зимой для сохранения тепла люди используют для пошива одежды шерстяную ткань, ватин, синтепон. Дома строят из бревен или кирпича, обладающих плохой теплопроводностью, а значит, предохраняют от охлаждения. Но это традиционные строительные материалы. Сейчас, в наше время создаются новые вещества, обладающие хорошими теплоизоляционными свойствами. Это такие теплоизоляционные материалы как пенопласт, пеноплекс, пенополиуретан, стекловата, шлаковата, эковата, арболит, армофол, экофол, пенофол, пориплекс… Они имеют низкую теплопроводность, чтобы уменьшить теплопередачу, сохраняя тепло.
Технологи изобретают все новые и новые жидкие и твердые утеплители. С помощью нанотехнологий создан самый эффективный теплоизоляционный материал – аэрогель, состоящий на 3% из твёрдых частиц кварца, которые являются плохими проводниками и 97% воздуха в очень маленьких нанопорах.
Знание особенностей теплопроводности материалов и применение веществ с заданными теплоизоляционными свойствами важно, так как позволяет снизить теплопотери и имеет большое значение для быта человека, для экономии электроэнергии, пожаробезопасности.
Список литературы.
Литература.
Алейникова Л.А. Теплообмен в природе и технике. Физика. Издательский дом «Первое сентября» № 22, 2006 г.
Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2016.
Семке А.И. Практические работы по физике с экологическим содержанием: Естественнонаучный профиль. 9-11 классы. – М.: Чистые пруды, 2008.
Физика: Молекулярная физика и термодинамика с основами общей астрономии: Учеб.для 7 кл. общеобразоват. учреждений / Под редакцией А.А.Фадеевой. – М.: Просвещение, 2006.
Источники информации
http://lektsii.org/5-21903.html
http://www.tvk.by/pimg/s_63.jpghttp://images.yandex.ru
https://ru. wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
https://arxipedia.ru/materialy-i-svojstva/teploprovodnost-i-teploemkost-materialov.html
https://www.yaklass.ru/p/fizika/8-klass/teplovye-iavleniia-12324/udelnaia-teploemkost-veshchestva-161306/re-b97727fc-53b1-4bd8-91e9-c588efeafcd8
https://studopedia.net/6_42131_opredelenie-teploprovodnosti-pochv.html
https://ostroymaterialah.ru/sypuchie/sravnitelnaya-tablica-teploprovodnosti-stroitelnyx-materialov.html
http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/strojmaterialy/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov-ih-plotnost-i-teploemkost
http://www.xiron.ru/content/view/58/28/
http://profidom.com.ua/stati/analitika-i-zakony/19725-sozdan-luchshij-v-mire-teploizoliruyushchij-material
https://lestnitsygid. ru/bezopastnost/tipy-sovremennyx-teploizolyacionnyx-materialov.html
http://docs.cntd.ru/document/1200095525
http://strport.ru/izolyatsionnye-materialy/utepliteli/teploizolyatsionnye-materialy-vidy-i-svoistva
https://rosuchebnik.ru/material/fizika-na-kukhne-7546/
1Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2016.
2 http://lektsii.org/5-21903.html
3 https://arxipedia.ru/materialy-i-svojstva/teploprovodnost-i-teploemkost-materialov.html
4Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2016.
5https://studopedia.net/6_42131_opredelenie-teploprovodnosti-pochv.html
6https://rosuchebnik.ru/material/fizika-na-kukhne-7546/
Просмотров работы: 63
Фруктово-ягодные полуфабрикаты (часть 2)
Уплотненное (уваренное) и сухое яблочное пюре. Эти виды пюре применяются для сокращения цикла производства пастильных изделий. Для пастилы применяется пюре с содержанием сухих веществ около 17%, а для зефира — не выше 15%. Применение более уплотненного пюре ухудшает качество пастильных изделий.
Уплотненное пюре обычно изготовляют из пульпы, а не из пюре. Пюре, особенно яблочное, имеет очень низкую теплопроводность, высокую вязкость, легко прилипает к стенкам котлов при нагревании (без сахара) и, как правило, пригорает, поэтому уплотнять яблочное пюре увариванием очень трудно. Грубо измельченная яблочная пульпа, находясь в водном растворе консерванта, имеет невысокую вязкость и сравнительно легко поддается увариванию. Уплотненное пюре, полученное из пульпы, по сравнению с уплотненным пюре, полученным увариванием пюре, значительно светлее и обладает более высокими желирующими свойствами.
В целях снижения гидролитического расщепления пектиновых веществ уваривание ведется при пониженных температурах в вакуум-аппаратах.
Поскольку в процессе уплотнения из пульпы в значительной мере улетучивается сернистый ангидрид, то после уплотнения в пюре обычно добавляется консервант.
Применение в кондитерской промышленности уплотненного и особенно сухого фруктово-ягодного пюре дает значительный экономический эффект. Получение уплотненного пюре, как уваренного так и сухого, с повышенным содержанием сухих веществ, приводит к сокращению объема массы пюре и обеспечивает снижение расхода тары, складской площади и транспорта.
В уваренном яблочном пюре, применяемом в кондитерской промышленности, в 1,5-2 раза больше, а в сухом пюре в 9 раз больше сухих веществ, чем в исходном жидком пюре.
Сухое пюре вследствие повышенного содержания сухих веществ и кислоты хорошо хранится, не требует бочковой тары,, применение химических консервантов для него не обязательно. Но сухое пюре обладает некоторой гигроскопичностью из-за повышенного содержания инвертного сахара и нуждается в герметизации, которая достаточно хорошо обеспечивается упаковкой в полиэтиленовые мешки.
Сухое фруктово-ягодное пюре хорошо растворяется в холодной воде и в жидком фруктовом пюре, что позволяет применять его для нормализации содержания сухих веществ в жидком пюре, а также для получения уплотненного пюре без уваривания (путем растворения сухого пюре в жидком пюре).
Качество сухого и уваренного пюре зависит от температуры и времени ее воздействия в процессе уплотнения. Под влиянием повышенной температуры происходит гидролиз некоторых органических веществ — сахарозы, частично пектиновых веществ и пр. — и снижение содержания летучих ароматических веществ, кислот и пр. При сравнении качества восстановленного пюре (путем растворения сухого пюре в воде) с исходным жидким пюре отмечается повышение цветности и количества редуцирующих веществ и некоторое снижение кислотности и желирующей способности.
Производство сухого пюре сводится к сушке обычного жидкого пюре. Существенным является выбор типа сушилки, обеспечивающей наименьшее время контакта греющей поверхности с пюре. Испытание различных типов сушилок показывает преимущества вакуум-вальцовых сушилок.
Образцы сухого яблочного пюре, изготовленные как в нашей стране, так и за рубежом, свидетельствуют, что пока еще сухое пюре по качеству не может полностью заменить жидкое пюре, но его применение для нормализации содержания сухих веществ в жидком пюре, а также для получения уплотненного пюре без нагревания является весьма целесообразным.
«НЕОкухня» описание и видео – смотреть на канале Карусель
Что такое крахмал?
Как выделить крахмал из картофеля? Где крахмала больше: в банане, рисе, макаронах или в кукурузе? Как из яблок, банана, винограда и сладких хлебных палочек сделать человечка?
Свойства капусты
Как доказать, что капуста содержит соль? Что такое «осмос»? Есть ли в капусте глюкоза? И как правильно квасить капусту?
Теплопроводность воды
Что такое теплопроводность? Что нужно сделать, чтобы воздушный шарик не лопнул над пламенем свечи? Могут ли цветные карандаши вскипятить воду? И как приготовить куриную лапшу?
Что такое осмос? Морковь
Как можно белую розу превратить в красную или синюю? Здесь поможет явление под названием «осмос»!
Может ли морковь работать как насос? Как приготовить морковный салат с курицей?
Что такое диффузия?
В этом выпуске мы познакомимся с явлением, которое называется диффузия. Мы увидим, как происходит диффузия двух газов, узнаем, при какой температуре она произойдет быстрее — при высокой или низкой. А еще мы приготовим банановый коктейль!
Всё о макаронах
Что такое клейковина, и как найти ее в макаронах? Есть ли в макаронах крахмал, и каковы его необычные свойства? Как приготовить макароны по-флотски?
Опыт с сахаром
Как заставить сахар светиться в темноте? Сколько ложек сахара может раствориться в одном стакане воды? Как приготовить цветной сахар?
Необычные свойства воды
Как с помощью горячей воды и льда сделать настоящий туман? Можно ли из обычной воды сделать линзу, которая увеличивает предметы? Как из помидора сделать божью коровку?
Опыт с подсолнечным маслом
Может ли обыкновенное подсолнечное масло. .. растворить жевательную резинку?
Газированная вода
Что такое газированная вода? И при чем тут углекислый газ?
Что такое алюминий?
Что такое алюминий? Можно ли варить суп в алюминиевой кастрюле?
Свойства банана
Свойства банана. Какие бананы светятся под воздействием ультрафиолета?
Electrolytic conductivity is the ability of a liquid to pass an electric current. abb.us | Электролитическая электропроводность – это способность жидкости передавать электрический ток. abb.by |
The probe is detecting a liquid by measuring its conductivity. uwtlevel.com | Прибор определяет жидкость благодаря измерению ее электропроводимости. uwtlevel.com |
The thermal conductivity of molten plastics is an important […] material property from the point of view of processing, since […] it affects temperature distribution and cooling behaviour of the melt. instron.us | Теплопроводность экструзионных пластмасс — важная характеристика […] материала с точки зрения процесса обработки, поскольку […] она влияет на распределение температуры и поведение расплава при охлаждении. instron.ru |
Owing to the […] equal to those of wood […] and exclude any probability of freezing. arkada-rus.com | Благодаря специальной перфорации, показатели теплопроводности стеновых панелей из термопрофиля [. ..] становятся равными показателям древесины […] и исключают возможность промерзания. arkada-rus.com |
The materials have low thermal conductivity and long service lives, and they are highly durable in very low temperatures. en.rusnano.com | Высокая коррозионная и химическая стойкость базальта позволяет использовать его в условиях высокой круглогодичной влажности. rusnano.com |
GC with thermal-conductivity or flame-ionization detectors may suffice […] if a well characterized method is used. helid.digicollection.org | В случае применения хорошо описанного […] метода для обнаружения […] или пламенно-ионизационного детектора. helid.digicollection.org |
Commissioned in February 2012, RUSALOx’s factory is the first in Russia to produce high thermal conductivity substrates and panels for electronic devices, primarily for LEDs requiring superior heat sinks. In its first phase of operations, […] […] the vladimir factory will produce 10,000 panels per month, providing enough output to assemble more than one million LED lamps. en.rusnano.com | Предприятие на первом этапе будет выпускать 10 тыс. панелей в месяц, что позволит изготовить более миллиона светодиодных ламп. rusnano.com |
The foam glass «NEOPORM» is a new kind of high quality thermal insulation, which unlike analogous products, has minimal-sized cells of foam and, therefore, […] unprecedented high strength accompanied by […] a-stess.com | Пеностекло марки «НЕОПОРМ» – новый вид высококачественного теплоизоляционного пеностекла, отличающееся от аналогов минимальным размером ячеек пены, что обеспечивает […] беспрецедентно высокую прочности […] температуры. a-stess.com |
Danger in case of leaking high pressure liquid (hydraulic oil)! et.amazone.de | Опасность в […] масло)! et.amazone.de |
The analysis of […] vestnik.tstu.ru | Представлен анализ […] vestnik.tstu.ru |
For LDPE we observed an increase of thermal conductivity by approximately 45% when going […] from 5 to 200 MPa, while for PS the increase was around 35%. instron.us | Для ПНП наблюдался рост теплопроводности на 45% при повышении давления с 5 до […] 200 МПа, тогда как для полистирола рост составил 35%. instron.ru |
Conventional copper tungsten heat sink bases provide thermal conductivity between 170 and 220 W/mK and a reduced coefficient […] of thermal expansion that matches the semiconductor [. ..] dies for diode manufacturing (5.6-9.0 ppm/°C). tungsten-copper.com | Обычная медь […] которая соответствует полупроводниковый […] диод умирает для производства (5.6-9.0 промилле / ° C). tungsten-copper.com |
Material […] resistance of up to 900°C provide […] our customers with high performance thermal insulation giving peace of mind for many years of trouble free operation. vonroll.ch | Такие свойства […] температурам до 900°С […] обеспечивают нашим заказчикам высококачественную теплоизоляцию, способную обеспечить бесперебойную эксплуатацию в течение многих лет. vonroll.ch |
Fiberglass also has low thermal conductivity comparable to wood materials, biologically […] stable polymers in it moisture and […] atmospheric effects, allowing you to apply this type of reinforcement where the metal used was inappropriate. stekloplastikova…atura.g-sochi.ru | Стеклопластик также имеет низкую теплопроводность, сравнимую с деревянными материалами, […] он биологически стойкий, полимеры […] в нем не боятся влаги и воздействия атмосферы, что позволяет применить данный вид арматуры там, где металлическую применять нецелесообразно. stekloplastikova…atura.g-sochi. ru |
Several codes are used to model the liquid propellant fires, solid propellant fires, thermal—mechanical impacts and vaporization […] environments effects on the RPS hardware and fuel. oosa.unvienna.org | Существует несколько машинных программ для моделирования того, как […] воздействуют на […] термомеханические […] удары и парообразование. oosa.unvienna.org |
It was unified with the first family and also consisted of three basic models with a payload 6, 8 and 12 t. Features of this […] range were easily removable wide [. ..] to 500 hp, transmissions with […] the number of speeds from 6 to 16, reinforced cabin with changed front mask, wider tires, increased dimensions and clearance. The LX90 series received suspension on parabolic leaf springs. trucksplanet.com | Оно было унифицировано с первым семейством и также состояло из трех базовых моделей, грузоподъемность которых теперь составила 6, 8 и 12 т. Машины […] отличались использованием легко сменных […] жидкостного охлаждения мощностью […] 190-500 л.с. и коробок передач с числом ступеней от 6 до 16, усиленной откидывающейся кабиной с рельефной выштамповкой на передней панели, более широкими шинами, увеличенными габаритами и клиренсом, причем серия LX90 получила подвеску на параболических рессорах. trucksplanet.com |
Particular attention needs to be given to the establishment of an adequate infrastructure and facilities for the management of long lived […] waste (in particular large quantities of […] metal) and high level waste (i.e. […] FCM) and their subsequent disposal. chernobyl.info | Особое внимание необходимо обратить на создание соответствующей инфраструктуры и […] установок для обращения с долгоживущими […] грунта, жидкими трансурановыми отходами […] и загрязненным металлом) и с высокоактивными отходами (например, ТСМ), а также на их последующее захоронение. chernobyl.info |
Liquid, frozen or dried egg products [. ..] from whole eggs, egg yolks and egg albumen obtained using conventional technologies […] and not special procedures designed to change the product’s properties and/or composition shall meet the requirements set out in the table in annex I. Any method of analyses used must be internationally approved, for example by the Association of Official Analytical Chemists (AOAC)4 . daccess-ods.un.org | Жидкие, замороженные или сухие яичные […] продукты из целых яиц, яичного желтка и яичного белка, получаемые с помощью использования […] традиционных технологий, а не специальных процедур, применяемых для изменения свойств и/или состава продукта, должны отвечать требованиям, содержащимся в таблице в приложении I. Любой применяемый метод анализа должен быть утвержден на международном уровне, например, Ассоциацией официальных химиков-аналитиков (АОХА)4 . daccess-ods.un.org |
Key features of PQSC® tools are the coating thickness, which can be adjusted to individual requirements, and the compactness of the protective coating, which acts as a ceramic-like protective heat [. ..] and wear shield as well as a chemical separation layer, […] of hardness. sms-meer.com | Отличием инструментов PQSC® Tools является возможность индивидуальной настройки толщины и компактности защитного слоя, который — в силу своей […] незначительной теплопроводности и […] защитой от жары и износа, а также химически […] изолирующим слоем. sms-meer.com |
An active protection of heated and molten metal is vacuum; high power density in the bunch of electrons (up to106W/cm2 ) allow to weld metals and […] alloys with high linear […] hydrogen, nitrogen aluminium, […] magnesium, copper, titanium etc.). mpei.ru | Активная защита нагретого и расплавленного металла – вакуум, высокая удельная мощность в пучке электронов (до 106 Вт/см2 […] ) позволяют сваривать металлы […] большое сродство […] к кислороду, водороду, азоту (алюминий, магний, медь, титан и др.). mpei.ru |
The project uses ISOVER Frame P-32 heat insulation (made by […] Saint-Gobain Construction Products), […] for frame houses. mosbuild.com | В проекте используется плитный утеплитель ISOVER Каркас П-32 (продукция компании «Сен-Гобен [. ..] Строительная Продукция»), […] разработанный для каркасных домов. mosbuild.com |
In the mean time, the high thermal conductivity of small HotPressed™ bricks reduced […] the temperature gradient of the hearth […] bricks lining that together with the lining design and engineering reduced the lining damage caused by cracks or shrinking caused by thermal stress. ucar.com | Между тем, высокая теплопроводность малоразмерных кирпичей HotPressed™ снизила […] температурный градиент углеродистой футеровки, […] что вместе с уникальной конструкцией футеровки и инжинирингом позволило уменьшить повреждение футеровки, вызываемое растрескиванием или усадкой из-за термоудара. ucar.com |
The values are dependent on both […] and the material of the main structure (concrete/brickwork). halfen.it | Параметры […] от материала несущего основания (бетон/кирпич). halfen.ru |
For example, nanocomposites may have higher […] ipme.ru | В частности, нанокомпозиты могут […] чем композиционные […] материалы с большими размерами включений. ipme.ru |
The comparison of these results with computer […] simulation results, based on […] is the evidence of satisfactory […] consistency of the evolved theory with the data of computer experiment. proton-electrotex.com | Сравнение этих результатов с […] результатами компьютерного […] на рис. 1), свидетельствует […] об удовлетворительном согласии развитой теории с данными машинного эксперимента. proton-electrotex.com |
Luvata KrK101 alloy is a precipitation hardening alloy for high temperature [. ..] applications where material need to have a combination of […] luvata.com | Сплав KrK101 от Luvata — дисперсионно- упрочненный сплав, […] предназначенный для работы при высоких температурах, когда […] luvata.com |
These are much heavier than Renishaw’s aluminium optics […] longer to acclimatise to the shop environment. renishaw.com | Такие корпуса намного тяжелее корпусов […] из алюминия, используемых […] «акклиматизация» таких корпусов […] к цеховым условиям занимает больше времени. renishaw.ru |
The corals are only present in NANOcomposition in a view of small flakes strengthening the unique super properties […] of the final product, namely: […] absolute ecology and antibacterial. english.uncm.ru | Кораллы лишь присутствуют в НАНОкомпозиции в виде мелких чешуек, […] усиливающих уникальные сверхсвойства […] огнестойкость, абсолютную […] экологичность и антибактериальность. uncm.ru |
To achieve a high ZT material should conduct […] azertag.org | Для достижения высокого ZT материал должен хорошо проводить […] azertag.org |
(PDF) Теплопроводность водных растворов сахара под высоким давлением
Int J Thermophys (2007) 28: 1161–1180 1179
A1 и A2 близки к данным Эдера и Дельгадо [42], измеренным с помощью HP-HAD
, опубликованный при 20 ° Cin [42], и данные, представленные Барбозой [29]. В первом случае
абсолютные отклонения лежат в диапазоне примерно от +0,4 до -0,6%, а во втором случае
от примерно +0,3 до -0,4% при давлениях до 600 МПа. Сопоставимые результаты
существуют для растворов глюкозы относительно измеренных плотностей Барбозы [29].
Уравнение A1 также используется для прогнозирования плотности исследуемых водных растворов соли
под высоким давлением, тогда как ρsugar заменяется солью ρ. Сравнение
расчетных результатов с данными плотности водных растворов NaCl до 450 МПа
в диапазоне температур от 5 до 60 ° С и массовых долях до w = 0,25 (также измерено
, полученное Эдером и Дельгадо с HP-HAD, опубликованный для 20 ° Cin [42]), указывает на погрешность
около ± 1% по отношению к измеренным значениям.
Благодарности Эта работа была поддержана Deutsche Forschungsgemeinschaft (Немецкий научный фонд
) в рамках проекта DFG FOR 358/1-A3 и Bundesministerium für Bildung und
Forschung (Федеральное министерство образования и исследований) в рамках проекта 0330098A .
Ссылки
1. C. Balny, P. Masson, K. Heremans, Biochim. Биофиз. Acta 1595, 3 (2002)
2. A. Baars, L. Kulisiewicz, R. Gebhardt, W. Doster, A. Delgado, in Proceedings of the 4th International
Symposium on the Food Rheology and Structure, ETH Zurich ( 2006), стр.283–287
3. Хереманс К., Смеллер Л., Biochim. Биофиз. Acta 1386, 353 (1998)
4. M.G. Gaenzle, H.M. Ульмер, Р.Ф. Vogel, J. Food Sci. 66, 1174 (2001)
5. I. Indrawati, L.R. Лудихуйзе, А. van Loey, M.E. Hendrickx, J. Agric. Food Chem. 48, 1850 (2000)
6. Б.А. Bauer, D. Knorr, J. Food Eng. 68, 329 (2005)
7. С. Денис, А.М. van Loey, M.E. Hendrickx, Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 1, 5 (2000)
8. М. Пель, А. Дельгадо, Достижения в области бионауки и биотехнологии высокого давления (Springer, Heidelberg,
1999), стр.519–522
9. М. Пель, А. Дельгадо, Тенденции в бионауке и биотехнологии высокого давления (Эльзевир, Амстердам,
2002), стр. 429–435
10. М. Пель, Ф. Вернер, А. Дельгадо, Exp. Жидкости 29, 302 (2000)
11. Chr. Хартманн, А. Дельгадо, Biotechnol. Bioeng. 79, 94 (2002)
12. A. Delgado, Chr. Хартманн, Р. Винтер, Достижения в области бионауки и биотехнологии высокого давления II
(Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2003), стр. 459–464
13.Chr. Hartmann, J.P. Schuhholz, P. Kitsubun, N. Chapleau, A. Le Bail, A. Delgado, Innov. Food Sci.
Emerg. Technol. 5, 399 (2004)
14. P.W. Бриджмен, Физика высокого давления, 2-е изд. (G. Bell & Sons, Лондон, 1949), стр. 307–329
15. A.W. Lawson, R. Lowell, A.L. Jain, J. Chem. Phys. 30, 643 (1959)
16. Дж. Кестин, Дж. В. Сенгерс, Б. Камгар-Парси, Дж. М. Х. Levelt Sengers, J. Phys. Chem. Ref. Data 13, 175
(1984)
17. IAPWS, Пересмотренный выпуск по рецептуре IAPS 1985 года для теплопроводности обычного
водного вещества, т.23 (Международная ассоциация свойств воды и пара, Лондон,
1998)
18. Я. Нагасака, Х. Окада, Дж. Судзуки, А. Нагашима, Бер. Бунзен-Гес. Phys. Chem. 87, 859 (1983)
19. Абдулагатов И.М., У. Магомедов, Междунар. J. Thermophys. 15, 401 (1994)
20. Абдулагатов И.М., У. Магомедов, Междунар. J. Thermophys. 20, 187 (1999)
21. В.С. Эльдаров, High Temp. 41, 327 (2003)
22. S. Denys, M.E. Hendrickx, J. Food Sci. 64, 709 (1999)
23.L. Riedel, Chem. Англ. Technol. 21, 340 (1949)
24. З. Бубник, П. Кадлец, Д. Урбан, М. Брунс, Руководство для технологов сахара (Бартенс, Берлин, 1995),
с. 155
25. Р. Грегер, А. Дельгадо, Х. Дж. Рат, in Proceedings of the IUTAM Symposium Microgravity Fluid Mechan-
ics (Springer, Berlin, Heidelberg, 1992), pp. 511–515
123
Low- температурная теплоемкость d-глюкозы и d -фруктозы
Kong FY. Химия сахара. Пекин: Science Press; 2005 г.
Google ученый
Хойер С. Функция памяти и метаболизм глюкозы в головном мозге. Фармакопсихиатрия. 2003; 36 (1): S62 – S6767.
CAS
PubMed
Google ученый
Yu CC, Yuan M, Yang HY, et al. Р-гликопротеин на гематоэнцефалическом барьере играет жизненно важную роль в воздействии фентанила на мозг и респираторной токсичности у крыс. Toxicol Sci. 2018; 164: 353–62.
CAS
Статья
Google ученый
Saltiel AR, Kahn CR. Передача сигналов инсулина и регуляция метаболизма глюкозы и липидов. Природа. 2001; 414 (6865): 799–806.
CAS
Статья
Google ученый
Нумора М., Кавахара Ю. Роль рецептора сладкого вкуса в метаболизме глюкозы: нет сладкого при диабете. J Pharmaceut Soc Jpn. 2015; 135 (6): 763–7.
Артикул
Google ученый
Boerio-Goates J.Измерения теплоемкости и термодинамические функции кристаллической α-d-глюкозы при температурах от 10 до 340 К. J Chem Thermodyn. 1991. 23 (5): 403–409.
CAS
Статья
Google ученый
Ямамура Ю., Ивагаки С., Хисида М. и др. Теплоемкость и стандартные термодинамические функции трех кетогексоз в моносахаридах, включая редкие сахара: d-фруктозу, d-псикозу и d-тагатозу. J Chem Thermodyn. 2018; 131: 420–30.
Артикул
Google ученый
Ши К., Берио-Гоутс Дж., Вудфилд Б.Ф. Усовершенствованная методика точных измерений теплоемкости порошкообразных образцов с использованием коммерческого релаксационного калориметра. J Chem Thermodyn. 2011; 43 (8): 1263–9.
CAS
Статья
Google ученый
Quan S, Zhang L, Schlesinger ME, et al. Исследование низкотемпературной теплоемкости Fe 3 PO 7 и Fe 4 (P 2 O 7 ) 3 .J Chem Thermodyn. 2013. 62 (3): 86–91.
Google ученый
Гопал СОЭ. Удельный нагрев при низких температурах. Нью-Йорк: Пленум Пресс; 1966.
Google ученый
Ши К., Чжан Л., Шлезингер М.Э. и др. Исследование низкотемпературной теплоемкости Fe (PO 3 ) 3 и Fe 2 P 2 O 7 . J Chem Thermodyn. 2013; 61: 51–7.
CAS
Статья
Google ученый
Ши К., Парк Т.Дж., Шлиссер Дж. И др. Исследование низкотемпературной теплоемкости Ba 2 TiSi 2 O 8 и Sr 2 TiSiO 8 . J Chem Thermodyn. 2014; 72: 77–84.
CAS
Статья
Google ученый
Ши К., Чжан Л., Шлезингер М.Э. и др. Исследование низкотемпературной теплоемкости Fe 3 P 7 и Fe 4 (P 2 O 7 ) 3 .J Chem Thermodyn. 2013. 62 (3): 86–91.
CAS
Статья
Google ученый
Филипс, NE. Низкотемпературная теплоемкость металлов. C R C Crit Rev Solid State Sci. 1971. 2 (4): 467–553.
CAS
Статья
Google ученый
Snow CL, Shi Q, Boerio-Goates J, et al. Теплоемкость, третий закон энтропии и физическое поведение при низких температурах массивного гематита (α-Fe 2 O 3 ).J Chem Thermodyn. 2010. 42 (9): 1136–41.
CAS
Статья
Google ученый
Петьков В.И., Шипилов А.С., Маркин А.В. и др. Стандартные термодинамические функции кристаллического арсената Mg 0,5 Zr 2 (AsO 4 ) 3 в диапазоне от T → 0 до 670 К. Russ J Phys Chem A. 2018; 92 (4): 646–52 .
Артикул
Google ученый
Кондратьева О.Н., Тюрин А.В., Никифорова Г.Е. и др. Теплоемкость и термодинамические свойства Mg (Fe 0,6 Ga 0,4 ) 2 O 4 в интервале температур 0–800 К. Russ J Inorg Chem. 2017; 62 (2): 204–10.
Артикул
Google ученый
Управление диабетом в условиях жары | Диабет
Как сохранить прохладу в самое жаркое время года.
Знаете ли вы, что люди с диабетом — как типа 1, так и типа 2 — чувствуют жар больше, чем люди без диабета? Некоторые причины почему:
- Определенные осложнения диабета, такие как повреждение кровеносных сосудов и нервов, могут повлиять на ваши потовые железы, поэтому ваше тело не может охлаждаться так эффективно . Это может привести к тепловому истощению и тепловому удару, что требует неотложной медицинской помощи.
- Люди с диабетом быстрее обезвоживаются (теряют слишком много воды). Недостаточное количество жидкости может повысить уровень сахара в крови, а высокий уровень сахара в крови может вызвать учащение мочеиспускания, вызывая обезвоживание. Некоторые часто используемые лекарства, такие как диуретики («водные таблетки» для лечения высокого кровяного давления), также могут обезвоживать вас.
- Высокие температуры могут изменить то, как ваш организм использует инсулин .Возможно, вам придется чаще проверять уровень сахара в крови и корректировать дозу инсулина, а также то, что вы едите и пьете.
- Пейте много воды.
- Часто проверяйте уровень сахара в крови.
- Храните лекарства, принадлежности и оборудование вдали от источников тепла.
- Оставайтесь дома в кондиционере в самую жаркую погоду.
- Носите свободную легкую одежду.
- Обратитесь за медицинской помощью при тепловом заболевании.
- Составьте план на случай потери энергии.
- Имейте наготове походную сумку на случай чрезвычайной ситуации.
Это тепло
и Влажность
Даже когда на улице не кажется очень жарким, сочетание тепла и влажности (влажность в воздухе) может быть опасным. Когда пот испаряется (сохнет) на коже, он отводит тепло и охлаждает вас. В условиях высокой влажности сохранять прохладу труднее, потому что пот тоже не испаряется.
Неважно, тренируетесь ли вы или просто отдыхаете, — неплохо было бы проверить значок теплового индекса «Внешний внешний вид» — измерение, которое объединяет температуру и влажность.Примите меры, чтобы оставаться прохладным (см. Врезку), когда температура достигает 80 ° F в тени с влажностью 40% или выше. Важно знать: тепловой индекс может быть на 15 ° F выше при полном солнечном свете, поэтому придерживайтесь тени, когда погода теплая.
Физическая активность является ключом к лечению диабета, но не занимайтесь активным отдыхом на открытом воздухе в самое жаркое время дня или при высоком индексе жары. Выйдите рано утром или вечером, когда температура ниже, или сходите в торговый центр с кондиционером или в тренажерный зал, чтобы заняться спортом.
Ваш уровень сахара в крови знает лучше
Дети вне школы, каникулы, посиделки, семейные встречи. Летний сезон может нарушить ваш распорядок дня и, возможно, ваш план лечения диабета. Чаще проверяйте уровень сахара в крови, чтобы убедиться, что он находится в вашем целевом диапазоне, независимо от того, что приносит лето. Особенно важно понимать, что такое низкий уровень сахара в крови, и лечить его как можно скорее.
Не рискуйте на солнце в шляпе и солнечных очках.
Мудрость о теплой погоде:
- Пейте много воды, даже если вы не хотите пить, чтобы не обезвоживаться.
- Избегайте алкоголя и напитков с кофеином, таких как кофе, энергетические или спортивные напитки. Они могут привести к потере воды и повышению уровня сахара в крови.
- Проверяйте уровень сахара в крови до, во время и после физической активности. Возможно, вам придется изменить количество используемого инсулина. Спросите своего врача, не нужна ли вам помощь в изменении дозировки.
- Носите свободную, легкую, светлую одежду.
- На улице надевайте солнцезащитный крем и головной убор. Солнечный ожог может повысить уровень сахара в крови.
- Не ходите босиком, даже на пляже или в бассейне.
- Включите кондиционер или зайдите в здание или торговый центр с кондиционером, чтобы остыть. При очень высокой температуре комнатный вентилятор не охладит вас достаточно.
Слишком жарко для работы
Знаешь, что еще чувствует тепло? Лекарства от диабета Cdc-pdfpdf icon [PDF — 442 KB], расходные материалы и оборудование:
- Не храните инсулин или пероральные лекарства от диабета под прямыми солнечными лучами или в горячей машине. Проверьте информацию на упаковке о том, как высокие температуры могут повлиять на инсулин и другие лекарства.
- Если вы путешествуете, храните инсулин и другие лекарства в холодильнике. Не наносите инсулин прямо на лед или на пакет с гелем.
- Тепло может повредить ваш монитор сахара в крови, инсулиновую помпу и другое диабетическое оборудование. Не оставляйте их в горячей машине, у бассейна, под прямыми солнечными лучами или на пляже. То же самое и с такими расходными материалами, как тест-полоски.
Но не позволяйте летней жаре мешать вам брать с собой лекарства и расходные материалы от диабета, когда вы в пути.Вам нужно будет проверить уровень сахара в крови и принять меры, если он слишком высокий или слишком низкий. Только не забудьте защитить свое диабетическое снаряжение от жары.
Штормовая погода
1 июня стало началом сезона ураганов. Сильные грозы с градом, сильные ветры и торнадо также более вероятны в теплую погоду. Люди с диабетом сталкиваются с дополнительными проблемами, если сильный шторм вырубает электричество или им приходится искать убежище вдали от дома. Спланируйте, как вы будете обращаться с лекарствами, требующими охлаждения, такими как инсулин.И будьте готовы к тому, что упакуйте сумку для экстренной помощи — набор, который вы можете быстро захватить, если вам нужно выйти из дома.
Здесь, чтобы сохранять спокойствие, оставаться в безопасности и наслаждаться долгими летними днями!
Диабет и жаркая погода — безопасность и тепловое истощение
Собираетесь ли вы в отпуск или просто проводите время на улице в жару, высокие температуры и близкая влажность могут иметь влияние на людей с диабетом.
Частично это можно объяснить повышенной активностью в жаркую погоду, но нет никаких сомнений в том, что на некоторых людей с диабетом жара действует иным образом.
Какие проблемы жаркая погода может вызвать у людей с диабетом?
Обезвоживание может быть проблемой в жаркую погоду, а более высокий уровень глюкозы в крови может еще больше увеличить этот риск.
Людям с диабетом может потребоваться увеличить потребление жидкости в жаркую погоду, регулярно пить воду в течение дня.
Одной из основных проблем, связанных с диабетом и жаркой погодой, является риск повышения или понижения уровня сахара в крови, что может вызвать гипогликемию или гипергликемию.
Каковы риски гипо из-за жаркой погоды?
Жаркая погода может увеличить риск гипогликемии у тех, кто принимает лекарства, снижающие уровень глюкозы в крови, такие как инсулин.
В жаркую и влажную погоду метаболизм в организме повышается, что может привести к увеличению вероятности гипогликемии, поскольку может увеличиваться всасывание инсулина.
Гипос может быть труднее обнаружить в жаркую погоду. Не поддавайтесь соблазну игнорировать симптомы гипогликемии, такие как потливость и усталость, из-за жаркой погоды, поскольку это может быть признаком гипогликемии.
Будьте особенно осторожны при вождении. Проверяйте уровень сахара в крови до и после каждой поездки и регулярно останавливайтесь, чтобы проверять уровень сахара в крови во время длительных поездок.
Во избежание гипогликемии будьте готовы чаще проверять уровень глюкозы в крови, особенно если вы занимаетесь физическими упражнениями в жаркую погоду. Держите под рукой источник быстродействующих углеводов, например, таблетки глюкозы или сладкий напиток.
Возможно, вам потребуется отрегулировать уровень инсулина при изменении температуры. Если вы испытываете повышенный или пониженный уровень сахара в крови и вам нужен совет по регулировке уровня инсулина, поговорите с членом вашей медицинской бригады.
Каковы симптомы теплового истощения?
Национальная служба здравоохранения отмечает, что люди с диабетом подвергаются более высокому риску теплового истощения. Тепловое истощение может возникнуть, если вам станет очень жарко и вы потеряете воду и / или соли из организма.
Симптомы теплового истощения включают:
Отдыхая вдали от солнечных лучей и выпивая больше воды, вы можете избежать теплового истощения.
А как насчет жаркой погоды и медицины?
При ношении средств для диабета, которые нужно хранить в прохладном месте, например инсулина, летняя жара может стать проблемой.
Чтобы обойти эту проблему, храните лекарства вдали от прямых солнечных лучей и носите охлаждающие пакеты, которые сохраняют лекарства в прохладном месте.
Тест-полоски также чувствительны к температуре. Проверяйте уровень сахара в крови в прохладном затененном месте и держите тест-полоски вдали от прямых солнечных лучей.
Анализ крови в жаркую погоду
При хорошей подготовке нет причин, по которым жаркая погода не может быть настоящим удовольствием!
Что люди говорят о диабете и жаркой погоде
Environmental Monitor | Что такое проводимость?
ОБНОВЛЕНИЕ : Fondriest Environmental предлагает свой опыт в области электропроводности через свою новую онлайн-базу знаний.Этот ресурс предоставляет обновленный и всесторонний обзор проводимости и того, почему она важна для качества воды. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с: Проводимость, соленость и TDS.
Соленость и проводимость измеряют способность воды проводить электричество, что позволяет измерить то, что растворено в воде. В данных SWMP более высокое значение проводимости указывает на то, что в воде растворено больше химических веществ.
Электропроводность измеряет способность воды проводить электричество.Это противоположность сопротивления. Чистая дистиллированная вода плохо проводит электричество. Когда соли и другие неорганические химические вещества растворяются в воде, они распадаются на крошечные электрически заряженные частицы, называемые ионами . Ионы увеличивают способность воды проводить электричество. Обычные ионы в воде, которые проводят электрический ток, включают натрия, хлорид, кальций и магний. Поскольку растворенные соли и другие неорганические химические вещества проводят электрический ток, проводимость увеличивается с увеличением солености.Органические соединения, такие как сахар, масла и спирты, не образуют ионы, проводящие электричество.
Почему важна проводимость?
Водные животные и растения адаптированы к определенному диапазону солености. За пределами этого диапазона они будут поражены и могут умереть. Некоторые животные могут переносить высокую соленость, но не низкую, в то время как другие могут выдерживать низкую, но не высокую соленость.
Помимо прямого воздействия на водную флору и фауну, соленость также оказывает много других важных воздействий на химический состав воды и плотность воды.
Как измеряется проводимость?
Соленость чаще всего указывается в частях на тысячу или эквивалентном выражении в граммах на литр. Например, морская вода имеет среднюю соленость 35 ppt, что эквивалентно добавлению 35 граммов соли на 1 литр воды
Электропроводность указывается в единицах, называемых Siemen, или ее меньших версиях, миллисименах, что составляет один- одна тысячная Симена и microSiemen, которая составляет одну миллионную Симена. Чаще всего используется особый тип проводимости, называемый удельной проводимостью.
Conductivity Technology
Электропроводность и соленость измеряются электрическим зондом на регистраторе данных. Этот зонд измеряет, сколько электрического тока проходит через воду. Затем на основе этого значения рассчитывается соленость.
Электропроводность определяется путем измерения того, насколько легко электрический ток течет между двумя металлическими пластинами. Эти металлические пластины называются электродами и расположены на определенном расстоянии друг от друга. Растворенные в растворе соли будут притягиваться к пластине с противоположным зарядом.Во многих датчиках используется четырехэлектродная ячейка. Два электрода измеряют ток раствора, а два других электрода поддерживают постоянный ток между ними и используются в качестве эталона.
Лучшим методом определения солености является химический анализ концентраций различных ионов в воде, таких как кальция, натрия, хлорида и карбоната . Однако, поскольку этот метод трудоемок, утомителен и дорог, соленость оценивается по проводимости.Поскольку соли в воде проводят ток, проводимость будет пропорциональна концентрации соли. Регистратор данных использует сложное математическое уравнение для оценки солености по проводимости. Это уравнение учитывает температурную зависимость проводимости.
10 вещей, которые могут повысить уровень сахара в крови
Как бы вы ни были уверены в своем лечении диабета, вы никогда не знаете, какие факторы могут повлиять на ваш уровень сахара в крови неожиданным образом.Опережайте надоедливые взлеты и падения, возникающие в результате исправлений, понимая несколько общих вещей, которые могут вас сбить с толку.
Вот несколько неожиданных триггеров, которые могут повлиять на уровень сахара в крови во время поездки:
1 — Нагрев
Сильная жара (в ванне, горячей ванне или при солнечных ожогах) может вызвать расширение кровеносных сосудов, что ускоряет всасывание инсулина и может привести к низкому уровню сахара в крови.
2- Недосыпание
Даже одна ночь без сна может привести к некоторой инсулинорезистентности.
3 — Кофе
В результате воздействия кофеина некоторые люди могут столкнуться с высоким или низким уровнем сахара в крови после кофе. Это потому, что некоторые люди более чувствительны к кофеину.
4- Искусственные подсластители
Несколько исследований в настоящее время показывают, что они способны поднять уровень глюкозы в крови, хотя необходимы дополнительные исследования.
5 — «Феномен рассвета»
Многие люди сталкиваются с гормональными всплесками в начале дня, независимо от того, страдают они диабетом или нет.Но для людей с СД1 это означает, что уровень сахара в крови может резко возрасти.
6- Спрей назальный
Некоторые спреи содержат химические вещества, которые заставляют печень выделять больше сахара в кровоток, что приводит к повышению уровня глюкозы в крови.
7- Пропуск завтрака
Старайтесь не обойтись без утреннего приема пищи, так как это определенно может повысить уровень глюкозы в крови после обеда и ужина.
8- Болезнь десен
Это потенциальная причина более высокого уровня глюкозы в крови, а также частое осложнение диабета.
9- Время суток
Важно отметить, что с течением дня контролировать уровень сахара в крови становится все труднее и труднее.
10- Обезвоживание
Выпейте! Меньшее количество воды в организме может легко привести к высокому уровню сахара в крови, поскольку количество сахара в организме становится более концентрированным.
Остерегайтесь других возможных переменных, которые могут вызвать скачок сахара в крови. Встречая новые продукты или занятия, будьте бдительны и проверяйте уровень глюкозы крови до и после, чтобы увидеть, как ваше тело отреагирует.
- Ссылка: Центры по контролю и профилактике заболеваний: 10 удивительных вещей, которые могут поднять уровень сахара в крови
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie. - Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.