Lực trên một diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt vật thể, tính từ mặt nước biển lên đến rìa khí quyển xấp xỉ 10.13N. Vì vậy, áp suất tuyệt đối của khí quyển tại mặt nước biển xấp xỉ 10.13 x 104 N/m2, tương đương với 10.13 x 104 Pa (Pascal). Càng lên cao hơn mặt nước biển thì áp suất càng giảm và ngược lại Làm sao chúng ta có thể đo được nhiệt độ?Khó để định nghĩa một cách chính xác nhiệt độ của một hỗn hợp khí là gì. Nhiệt độ là thang đo động năng của các phân tử. Các phân tử di chuyển càng nhanh, nhiệt độ càng cao và ngược lại, các phân tử dừng hẳn tại độ không tuyệt đối. Thang đo Kelvin (K) dựa trên hiện tượng này, nhưng mặt khác được phân chia theo cách tương tự như thang đo độ C hay Celsius (C): T = t + 273.2 T = nhiệt độ tuyệt đối (K) t = nhiệt độ c° Nhiệt dung được đo như thế nàoNhiệt là một dạng của năng lượng, được biểu thị bằng động năng. Nhiệt dung là một đại lượng vật lý có thể đo được bằng tỷ lệ nhiệt được thêm vào (hoặc giảm đi) của một vật thể với sự thay đổi nhiệt độ. Đơn vị đo nhiệt dung là J/K. nhiệt dung riêng của một chất cho biêt nhiệt lượng cần thiết để làm nóng 1 kg chất lên 1 độ C. Cp = nhiệt dung riêng với áp suất không đổi P = const, Cv = nhiệt dung riêng với thể tích không đổi V= const. Nhiệt dung riêng ở áp suất không đổi lớn hơn nhiệt dung riêng tại thể tích không đổi. Nhiệt dung riêng của một chất tang khi nhiệt dộ tăng. Đối với chất lỏng và chất rắn cp ≈ cV ≈ c. Để làm nóng một khối lượng (m) ở nhiệt độ t1 đến t2 sẽ cần: P = m x c x (t2 – t1) trong đó P = công suất (W), m = khối lượng (m/s), c = nhiệt dung riêng (J/(kg.K)), t = nhiệt độ. Để giải thích tại sao cp lớn hơn cV là do sự giản nở của không khí tại áp suất không đổi. Tỉ số giữa cp và cV theo công thức  Các bài liên quanCấu trúc và các trạng thái của vật chất5 tháng năm, 2023 Để hiểu rõ nguyên lý của khí nén, một vài giới thiệu cơ bản về hiện tượng vật lý sẽ giúp ích rất nhiều. Tìm hiểu xem về nhiệt động lực học và vì sao nó rất quan trọng trong việc hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí. Bảng này cho thấy, cùng loại hạt, giá trị ẩm độ nhận được thường có sự khác biệt giữa các tác giả (đôi lúc khá lớn), do vậy khi sử dụng cần ghi rõ nguồn gốc hay tác giả của phương trình được trích dẫn. Ví dụ:
· Trong lãnh vực bảo quản nông sản, NDR của hạt, thường dùng cho mục đích tính lượng nhiệt cần mang đi hoặc cấp vào, để duy trì nhiệt độ cần thiết của khối hạt. Hoặc xác định lượng nhiệt sinh ra trong thời gian bảo quản, từ đó tính được chế độ thông thoáng hay chế độ làm mát thích hợp cho khối hạt. Ví dụ 2.3: 100 tấn lúa đang bảo quản ở ẩm độ Mw = 13%, vì lý do nào đó nhiệt độ trung bình của khối lúa vượt quá giới hạn cho phép, ví dụ tăng lên 32oC, để hạ nhiệt độ khối lúa xuống còn 25oC, cần phải mang ra khỏi khối hạt một lượng nhiệt là bao nhiêu ? Giải: Theo lý thuyết, nhiệt lượng cần mang đi tính theo công thức: Để tính được Q, cần biết nhiệt dung riêng C của khối hạt. Với Mw = 13%, sử dụng phương trình (Bala & al. 1987), ta có: C = 1,620 + 0,03144 MW = 1,620 + (0,03144 ´ 13) kJ/kg.oC ® Q = 100.103 ´ (1,620 + (0,03144 ´ 13)) ´ (32 – 25) = 1420,1 MJ Tính dẫn nhiệt · Khối hạt là khối vật chất gồm hạt và khoảng không giữa các hạt, nên sự truyền nhiệt trong khối hạt thường xảy ra với 2 hình thức: dẫn nhiệt và đối lưu. Dẫn nhiệt là do sự tiếp xúc trực tiếp giữa các hạt, còn đối lưu là do sự hiện diện của không khí giữa khoảng không các hạt, cả 2 đồng thời xảy ra khi có sự chênh lệch về nhiệt độ. Sự dẫn nhiệt trong khối hạt được đánh giá bằng hệ số dẫn nhiệt K, là lượng nhiệt qua 1 m2 diện tích bề mặt một khối hạt dày 1 m, trong 1 đơn vị thời gian, làm cho tầng trên và tầng dưới sai biệt nhau 1 đơn vị nhiệt độ. Theo định nghĩa này, đơn vị của hệ số dẫn nhiệt là W/m.độ (độ = K hay oC tùy thang nhiệt độ mà thí nghiệm sử dụng). Tương tự NDR, hệ số dẫn nhiệt K cũng phụ thuộc chủ yếu vào ẩm độ hạt. Bằng thực nghiệm, nhiều tác giả đã xác định được hệ số dẫn nhiệt của nhiều loại ngũ cốc thể hiện bằng các phương trình hồi qui, một vài kết quả được trích dẫn ở bảng (2.4). Bảng này cho thấy, ở cùng loại hạt có cùng ẩm độ, giá trị hệ số K có khác nhau tùy phương trình sử dụng. Ví dụ: Lúa 13% Mwb K = 0,144 W/m.oC (Bala & al. (1987) K = 0,104 W/m.oC (Wratten & al (1969) Bảng 2.4: Hệ số dẫn nhiệt của lúa và lúa mì Loại hạt Hệ số dẫn nhiệt (W/m.oC) Tác giả Lúa K = 0,09999 + 0,01107 MW r = 0,80 K = 0,0865583 + 0,001327 MW r = 0,93 K = 0,1193 + 0,001885 MW r = 0,96 Morita & Singh (1979) Wratten & al (1969) Bala & al. (1987) Lúa mì K = 0,1393 + 0,001196 MW r = 0,77 K = 0,1167 + 0,001130 MW Chandra & Muir (1971) Kazarian & Hall (1965) · Các kết quả tính toán đều cho thấy, hầu hết các loại hạt ngũ cốc có hệ số dẫn nhiệt khá thấp ( » 0,1 ¸ 0,15 W/m. oC ), chỉ bằng » 1/4 so với nước (0,6 W/m.oC) và chỉ cao hơn khoảng 4 ¸ 6 lần so với không khí (0,026 W/m.oC). Điều này do bản thân vật liệu ngũ cốc có hệ số dẫn nhiệt thấp và sự truyền nhiệt dưới dạng tỏa nhiệt đối lưu cũng không cao, do khoảng không chứa không khí giữa các hạt rất bé. Do khả năng dẫn nhiệt thấp, khối hạt ngũ cốc được xem tương đương chất cách nhiệt, nên khả năng lan truyền để tự quân bình nhiệt độ trong khối hạt xảy ra khá chậm. Tính chất này được vận dụng cho các trường hợp sau: –Khi nhiệt độ môi trường tăng cao, chỉ lớp hạt nằm gần vách kho ảnh hưởng trực tiếp, sự truyền nhiệt vào sâu bên trong khá chậm. Nếu kết cấu kho hợp lý, đóng mở cửa đúng chế độ, sẽ duy trì được tình trạng bình thường của khối hạt. Đặc điểm này đặc biệt có ý nghĩa đối với các kho bảo quản có dung tích lớn. –Vì lý do nào đó, khối hạt chớm bốc nóng ở vài khu vực nhất định, sự lan truyền dẫn đến gia tăng nhiệt độ trong toàn khối hạt xảy ra rất chậm. Nếu phát hiện kịp thời, việc khắc phục vẫn còn nhiều thời gian để xử lý.
· Để đánh giá tính dẫn nhiệt của khối ngũ cốc, trong kỹ thuật còn dùng hệ số “khuếch tán nhiệt”, định nghĩa qua biểu thức: Ở đây: K = hệ số dẫn nhiệt của ngũ cốc, W/m. độ C = nhiệt dung riêng của ngũ cốc, kJ/kg. độ rbd = khối lượng thể tích của ngũ cốc, kg/m3 Hệ số này phản ánh tốc độ lan truyền nhiệt độ trong khối hạt dưới tác động của nhiệt độ môi trường ngoài qua sự truyền nhiệt. |
