Эта закономерность в более совершенном исполнении используется в промышленности в различных технический устройствах при теплопередаче от одного тела в жидком или газообразном состоянии к другому. Рассмотрим теплообменник типа «труба в трубе». Если мы горячую и холодную жидкости пустить по внутренней Б и внешней, А трубам в одном направлении (рисунок 5, а), то на выходе из теплообменника температура этих жидкостей будет приблизительно одной и той же. Если же мы пустим жидкости по трубам, А и Б навстречу друг другу, в противоток (рисунок 5, б), то при условии достаточно длинных труб и правильно подобранных сечениях и скоростях жидкостей последние почти полностью обменяются температурой (не считая начальной и конечной порций жидкостей, т.к. это будет соответствовать переходным процессам включения и выключения установки).
Рисунок 5 — Процессы, происходящие в установке с разделением потоков воды а) нагреваемая и нагревающая жидкости движутся попутно; б) жидкости движутся навстречу
На представленных графиках по оси абсцисс отложено расстояние вдоль трубы, по оси ординат — температура. Направлением стрелок в трубах показано направление движения жидкости, направлением стрелок на кривых — ход температуры. Из рисунка 5, б видно, что z >> y, т. е. конечная температура нагреваемой жидкости будет существенно выше конечной температуры нагревающей.
Выводы В конце подведем итоги и сделаем выводы:
1. Если холодную воду разделить на две части (или более порций) и эти части по-очереди нагревать в горячей воде, а затем смешать, то в конечном итоге температура нагреваемой (холодной) воды станет выше температуры нагревающей (тёплой) воды.
2. Если разделить пополам не холодную, а горячую воду, то произойдет то же самое: температура нагреваемой (холодной) воды станет выше температуры нагревающей (тёплой) воды.
3. Бесконечное увеличение числа порций холодной (или теплой) воды приведет к незначительному изменению конечной температуры нагреваемой воды и она в любом случае будет меньше начальной температуры, но выше конечной температуры нагревающей воды.
4. Если же пустить жидкости по трубам навстречу друг другу, то при достаточно длинных трубах и правильно выбранных сечениях и скоростях жидкостей последние почти целиком обменяются температурой, окончательная температура нагреваемой жидкости будет существенно выше окончательной температуры нагревающей.
Итак, после изучения выбранной темы можно сказать, что задача, которую при первом взгляде кажется невозможно решить, оказывается, имеет вполне простое и объяснимое решение. А принцип, положенный в основу решения, имеет широкое применение в промышленности в различных теплообменных аппаратах.
Список используемой литературы:
Маковецкий П. В. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов. 3 изд. — М.: «Наука», 1976; 4 изд. — М.: «Наука», 1979; 5 изд. — М.: «Наука», 1984.
Блудов М. И. Беседы по физике. Ч. I.
Учеб. пособие для учащихся / Под ред. Л. В. Тарасова.
— М.: Просвещение, 1984. — 207 с.: ил.
Суорц Кл.Э. Пер. с англ. — М.: Наука, Физматлит; Т.1 — 1986, 400с., Т.2 — 1987, 384с.
