Процесс охлаждения: Охлаждение — Википедия – Системы охлаждения производственных процессов | Сервисный центр

Процесс охлаждения – методическая разработка для учителей, Жук Валентина Федоровна

Цели обучения, которые достигаются на данном  уроке (ссылка на учебную программу):

7.1.1.5 — изучить процесс охлаждения, построить кривую охлаждения и проанализировать ее, объяснить свои наблюдения, согласно кинетической теории частиц.

Цели урока:

Все учащиеся:

— дают определение  процессу охлаждения.

Большинство учащихся:

— построят кривую охлаждения;

— объясняют, какие факторы влияют на процесс  охлаждения и построенную кривую.

Некоторые учащиеся:

— анализируют процесс охлаждения согласно кинетической теории частиц.

Критерии успеха:

  1. Дают определение  процесса охлаждения.
  2. Построят кривую процесса охлаждения на основе экспериментальных данных.
  3. Объясняют, от каких факторов зависит процесс охлаждения.
  4. Анализируют и поясняют критические точки кривой охлаждения согласно кинетической теории частиц.

Языковые цели:

Учащиеся смогут объяснить особенности процессов охлаждения, используя академический язык для диалога и беседы, делать выводы.

Специальная предметная лексика и терминология:

Русский

Казахский

Английский

Плавление

еру

melting

Кипение

қайнау

boiling

Конденсация

қоюландыру

condensation

Охлаждение

салқындау

cooling

Процесс

үдеріс

process

Испарение

булану

evaporation

 

Привитие ценностей:

Общенациональная идея «Мәңгілік ел»  Национальное единство, мир и согласие в обществе.

Формирование интереса учащихся к изучению химии  в будущем и самообразованию способствует становлению интеллектуального потенциала Казахстана, конкурентоспособной личности, умеющей применять полученные знания при решении жизненных проблем.

Уважение, сотрудничество

Формирование уважения к мнению одноклассников во время обсуждения дополнительного материала по процессам охлаждения.

Дружелюбие

Необходимость совместного планирования деятельности при работе в группах обеспечивает толерантность, терпимость и дружелюбные отношения учащихся.

Межпредметные связи:

— Естествознание (5.3.1.2; 6.3.1.3).

— Геометрия (построение графика).

— Физика.

Навыки использования ИКТ:

Презентация, видеоролик, онлайн тест.

Предшествующие знания:

Химические  и физические  явления, агрегатные состояния вещества.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

 

Ресурсы

Мотивационный этап (10 мин)

Организационный момент. Сәлеметсіздер ме, балалар!

Мотивация. Просмотр видеоролика «хорошее настроение»

Видеоның негізгі ойы:  Бəрі өзіміздің қолымызда.

Психологиялық  ахуал.

   Hello! Hi! How do you do!

                   Good morning, dear pupils nice to see you.

Pupils:       Heloo! Hi! How do you do!

                   Good morning, dear teacher nice to see you.

 

Актуализация познавательной деятельности – ИР.

Прием «Зашифрованная фраза»

Здесь написано: «Познание начинается с удивления».

Цель: создание позитивного настроя, коллаборативной среды, развитие целеустремленности и лидерских качеств.

 

Метод  критического мышления «Верю – не верю» Индивидуальная работа.

Цель: Ученики совершенствуют навыки, знания и понимания по пройденной теме.

  1. Вода существует только в 2 агрегатных состояниях.
  2. Процесс замерзания воды – химическая реакция.
  3. При физической реакции меняются агрегатное состояние, форма вещества, а при химической реакции происходит превращение одного вещества в другое.
  4.  Различают два вида явлений: физические и химические явления.
  5. Химическое явление называется физической реакцией.
  6. Признаки физической реакции: появление пара, выделение газа, выделение или поглощение тепла (энергии), появление запаха, изменение цвета вещества.

Ответы: 1.не верю; 2. не верю; 3. верю; 4. верю; 5. не верю; 6. верю.

 

 Деление на группы 

Класс делится на группы с помощью вытягивания конфетки из шкатулки. Учащиеся вытягивают конфету, учитель показывает  признак, по которому они объединяются в группы. (Например, фабрика-производитель, форма, цвет обертки и т.п.).

 

 

Вызов. Подведение учащихся к теме урока через видео с сайта twig-bilim.kz. 

Процесс охлаждения 1.PNG

Формулировка темы и целей урока. 

Вопрос:

Какое явление вы наблюдаете? Как они образуются? (ответы учащихся)

Как называется данный физический процесс?  (охлаждение)

Учащиеся формулируют цель и тему урока. Ученики самостоятельно разрабатывают критерии успеха на своих листах.

 

Видеоролик о мотивации

Приложение 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

 

 

 

приложение 3

Лист оценивания

(см. приложение 3)

Каждый верный ответ – 1 жетон

BilimLand.jpg жук

https://bilimland.kz/ru/courses/chemistry-ru/obshaya-ximiya/osnovnye-ponyatiya-i-zakony-ximii/lesson/agregatnye-sostoyaniya-veshestv (задание для учащихся с повышенной мотивацией)

Взаимооценивание.

 

 

Twig.jpg жук

https://twig-bilim.kz/ru/film/changing-states-of-matter

 

 

 

Операционный этап

10 мин

Работа в группах с учебником (4 мин)

Прием  работа с текстом «Insert»

Ведение активного чтения параграфа 2.3 учебника (стр. 22-23) прием Insert (работают простым карандашом, на полях выставляют знаки). Заполняют таблицу.

V (уже знал)

+ (новое)

— (думал иначе)

? (не понял, есть вопросы)

 

 

 

 

Ведется обсуждение. Дети должны вписывать в таблицу только ключевые слова, по мере обсуждения в таблицу могут вписываться дополнения.

Дескрипторы: 

  1. Работает с учебным  материалом;
  2. Обсуждает основные идеи в группе;
  3. Выясняет идеи других;

Индивидуальная работа по карточкам (2 мин).

Разноуровневые задания по уровням.

  1. (А) Перечислите основные процессы охлаждения.
  2. (В) Классифицируйте процессы:

Сохнет мокрая обувь

Черствеет пряник

Застывает расплавленный металл (свинец)

Запотели стекла очков.

  1. (С) Свежеиспеченный каравай весит больше чем остывший. Какой это процесс? Почему?

Дескрипторы:

1.Перечисляет процессы охлаждения: плавление, кипение (испарение), сублимация, конденсация, кристаллизация.

2.Определяет названия процессов (испарение, испарение, кристаллизация, парообразование).

3.Доказывает выбор процесса.

Здоровье сберегающая технология. Физминутка 3 мин (ролик на английском языке)

 

Раздаточный материал

(Приложение 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

https://bilimland.kz/ru/courses/chemistry-ru/obshaya-ximiya/osnovnye-ponyatiya-i-zakony-ximii/lesson/agregatnye-sostoyaniya-veshestv

(задание для учащихся с повышенной мотивацией)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физминутка

Рефлексивный этап

20 мин

Упражнение на активизацию внимания.

Ученики ставят локти на парту на уровне плеч. Весь класс повторяет движение за учителем (можно привлечь лидера класса). В результате должен получиться единый хлопок в ладоши.

Цель: активизация внимания ученика, собранность и готовность к восприятию материала.

Работа в парах – 15 мин

Лабораторный опыт № 4 «Изучение процесса охлаждения»

Соблюдение ТБ!!! Требуется соблюдение правил работы с нагревательными приборами.

  1. Расплавить салол до жидкого состояния.
  2. Измерять температуру охлаждения салола каждую минуту. Данные измерений зафиксируйте в таблице:

Время, мин

 

 

 

 

 

Температура, 0С

 

 

 

 

 

  1. Построить график зависимости охлаждения салола от времени.
  2. Рассмотреть кривую охлаждения. Отметить и обозначить буквенными обозначениями на кривой участки, соответствующие процессам охлаждения расплавленного салола, затвердевания и охлаждения твердого салола.
  3. Объяснить процессы, происходящие в ходе охлаждения расплавленного салола с точки зрения кинетической теории частиц.
  4. Заполнить итоговую таблицу:

Итоговая таблица

Процесс

Участок кривой

Вывод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Сделать выводы

Критерии

Дескрипторы

Соблюдать правила техники безопасности при работе с реактивамии оборудованием

Соблюдает правила техники безопасности при работе с реактивамии оборудованием

Расплавлять до жидкого состояния салол

Расплавляет до жидкого состояния салол

Измерять с помощью термометра и секундомера показания охлаждения. Данные заносить в таблицу

Измеряет с помощью термометра и секундомера показания охлаждения. Данные занесет в таблицу

Построить график зависимости охлаждения салола от времени

Построит график зависимости охлаждения салола от времени

Обозначить буквенными обозначениями участки кривой

Обозначает буквенными обозначениями участки кривой

Проводить анализ участков кривой охлаждения

Проводит анализ участков кривой охлаждения

Объяснять процесс охлаждения согласно кинетической теории частиц

Объясняет процесс охлаждения согласно кинетической теории частиц

Заполнять итоговую таблицу

Заполняет итоговую таблицу

Делать вывод по работе

Делает вывод по работе

 

Самооценивание проводится индивидуально по листам оценивания к лабораторной работе.

 

Оценивание работы на уроке

Если ученик набрал от 19-21 жетона – усвоил тему отлично.

От 14-18 жетона – усвоил тему неплохо, но надо повторить тему.

От 9-13 жетона – дерзай! Повтори параграф и у тебя все получится!!!

Рефлексия 

Прием «В ресторане». Учитель предлагает ученикам представить, что данный  день они провели в ресторане и теперь директор ресторана просит их ответить на несколько вопросов:

— Я повторил  бы еще это…

— Больше всего мне понравилось…

— Я почти переварил…

— Я переел…

— Пожалуйста, добавьте…

Цель рефлексии: подготовка к развитию очень важных качеств современной личности: самостоятельности, предприимчивости и конкурентоспособности.

Домашнее задание:

  1. А. Чтение § 2.3 Работа по терминам. (выучить наизусть)
  2. В. § 2.3, задание 2.
  3. С. §2.3. Проведите в домашних условиях эксперимент. Соблюдай ТБ! Изучите процесс охлаждения чая. Данные занесите в таблицу, проанализируйте и объясните процесс охлаждения.

 

Сабақ аяқталды. Сау болыңыз!

 

 

 

 

Приложение 5

 

Лоток с реактивами: салол (30 г), термометр,  стакан (10 мл), спиртовка, миллиметровая  бумага, секундомер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальная работа – самооценивание

2 мин

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

В начале урока поставлены дифференцированные цели урока. Дифференциация на мотивационном этапе прослеживается в делении на группы по жребию; на операционном этапе предусмотрены разноуровневые задания. На рефлексивном этапе – выполнение лабораторной работы. Также учащимся предлагается дифференцированное домашнее задание.

Формативное оценивание в группе.

Индивидуальная работа – самооценивание лабораторной работы по дескрипторам.

Парная работа – на мотивационном этапе – «Верю – не верю».

1. Соблюдение правил техники безопасности.

2. На уроках используется физминутка, для смены деятельности детей (предупреждение наступающего утомления), комфортного переключения внимания учащихся на обучение.

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

 

Всего в классе 10 учеников. Класс разноуровневый, есть ученики с низкой мотивацией к обучению, есть и с высокой мотивацией к обучению. Эта особенность класса учитывалась при составлении самого урока.

В течении урока в классе была атмосфера сплоченности, ответственности и самореализации. На протяжении урока сферы деятельности учеников сменяли друг друга, что позволило не перегружать умственную работу учащихся, соблюдался строгий контроль за сменами работ. Ученики активно применяли  новые знания, полученные на уроке, по каждому виду работ проведена  рефлексия.

На мой взгляд, данный урок  представляет собой целостную систему. Задачи, поставленные на данном уроке и на каждом этапе этого урока – достигнуты: в результате этого  урока каждый ученик класса приобрел знания, сам оценил свои знания, поставил себе реальную отметку.

 

Приложение 2

Задание: в этом тексте «спряталось изречение древнегреческого философа и ученого Аристотеля, жившего в 384 – 322 г. г. до н. э. Необходимо найти способ чтения фразы и восстановить ее первоначальный вид. (Способ: убрать все латинские буквы, оставив в тексте только русские буквы)

ПQRONIЗWVHLDAFSHQYИRVEHNIAWRЧIYИJHDSARIESVTQNCIVЯ CIDУVSДJRИRIВRЛDEWFHYGИLЯ.

 

Приложение 3

(Верю – не верю)

  1. Вода существует только в 2 агрегатных состояниях.
  2. Процесс замерзания воды – химическая реакция.
  3. При физической реакции меняются агрегатное состояние, форма вещества, а при химической реакции происходит превращение одного вещества в другое.
  4. Различают два вида явлений: физические и химические явления.
  5. Химическое явление называется физической реакцией.
  6. Признаки физической реакции: появление пара, выделение газа, выделение или поглощение тепла (энергии), появление запаха, изменение цвета вещества.

 

Лист оценивания

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4

Инсерт – это самоактивизирующая системная разметка для эффективного чтения и размышления.

Прием используется в три этапа: В процессе чтения учащиеся маркируют текст значками

(«V» – уже знал; «+» – новое; «–» – думал иначе; «?» – не понял, есть вопросы).

Затем заполняют таблицу, количество граф которой соответствует числу значков маркировки. Обсуждают записи, внесенные в таблицу.

«V» – уже знал

«+» – новое

«–» – думал иначе

«?» – не понял, есть вопросы

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, обеспечивается вдумчивое, внимательное чтение, делается зримым процесс накопления информации, путь от старого знания к новому.

 

Приложение 5

Лабораторный опыт №4 «Изучение процесса охлаждения»

Соблюдение ТБ!!! Требуется соблюдение правил работы с нагревательными приборами.

  1. Расплавить салол до жидкого состояния.
  2. Измерять температуру охлаждения салола каждую минуту. Данные измерений зафиксируйте в таблице:

Время, мин

 

 

 

 

 

Температура, 0С

 

 

 

 

 

 

  1. Построить график зависимости охлаждения салола от времени.
  2. Рассмотреть кривую охлаждения. Отметить и обозначить буквенными обозначениями на кривой участки, соответствующие процессам охлаждения расплавленного салола, затвердевания и охлаждения твердого салола.
  3. Объяснить процессы, происходящие в ходе охлаждения расплавленного салола с точки зрения кинетической теории частиц.
  4. Заполнить итоговую таблицу:

Итоговая таблица

Процесс

Участок кривой

Вывод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процесс охлаждения 2.PNG

 

 

 

Процесс охлаждения 3.PNG

3. Естественное и искусственное охлаждение. Способы искусственного охлаждения.

Естественным охлаждением называется теплообмен между охлаждаемым телом и окружающей средой — наружным воздухом и водой естественных водоемов. Однако при таком охлаждении температуру охлаждаемого тела можно понизить только до температуры окружающей среды. Выйти из положения можно, если заготовить зимой лед и разместить его в ледниках (погребах), тогда летом погреба можно использовать для охлаждения и хранения продуктов. Для получения более низких температур применяют смесь льда с поваренной солью. Однако лед или смесь льда с солью воспринимают тепло охлаждаемых продуктов, изменяют свое агрегатное состояние и теряют охлаждающую способность. Поэтому таким способом охлаждения можно пользоваться только кратковременно, так как запасы льда ограничены. Учитывая большую трудоемкость, связанную с заготовкой водного льда, сложность получения низких температур, высокое содержание микроорганизмов в водном льде и другие факторы, естественное охлаждение заменяют искусственным.

К искусственному относится охлаждение эвтектическим и «сухим» льдом, а также с помощью кипящих жидких газов и термоэлектричества. Достоинством искусственного охлаждения является возможность поддержания заданного режима хранения в любое время года.

Под низкими температурами, как правило, понимают температуры ниже окружающей среды. В холодильном оборудовании предприятий торговли и общественного питания этот диапазон составляет от 0 до — 40°С.

Низкие температуры получают в результате физических процессов, которые сопровождаются поглощением тепла. К числу основных таких процессов относится:

* фазовый переход вещества — плавление, кипение (испарение), сублимация;

* адиабатическое расширение газа;

* дросселирование реального газа и жидкостей;

* термоэлектрический эффект (эффект Пельтье).

Фазовый переход вещества. Фазовый переход некоторых веществ при плавлении, кипении (испарении), сублимации происходит при низких температурах и с поглощением значительного количества тепла.

Наиболее доступным веществом, применяемым для получения низких температур, является водяной лед, который при атмосферном давлении плавится при 0°С и имеет относительно большую удельную теплоту плавления (335 кДж/кг). Более низкую температуру плавления получают, смешивая лед с некоторыми солями.

Плавлением называют переход твердого тела в жидкое состояние при определенной температуре. Скрытая теплота плавления, или просто теплота плавления, — это количество тепла, необходимое для превращения 1 кг твердого вещества при постоянной температуре в жидкое состояние.

Сублимацией называется переход тел из твердого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу. 

Кипением называется процесс превращения жидкости в пар. Образование пара происходит по всему объему жидкости.

Процесс превращения жидкости, не достигшей точки кипения, в пар называется испарением. Испарение происходит только с поверхности жидкости.

Процесс, обратный кипению, называется конденсацией.

Дросселирование реального газа и жидкостей. Дросселированием называют процесс создания искусственного сопротивления на пути движения газа или жидкости, который протекает без совершения внешней работы и без теплообмена с окружающей средой.

Дросселирование газа (эффект Джоуля-Томпсона) основано на резком снижении давления газа при прохождении через суженное отверстие (вентиль, дроссель). При дросселировании идеального газа, в котором отсутствуют силы взаимодействия между молекулами, температура газа не изменяется. При дросселировании реального газа в результате изменения внутренней энергии совершается работа по преодолению внутренних сил взаимодействия молекул. Это приводит к изменению температуры газа: повышению или понижению в зависимости от его первоначального состояния.

Процессы охлаждения — Справочник химика 21

    Метод НТА применим для переработки газов различного состава (от жирных до тощих). При переработке жирных газов в процессе охлаждения перед абсорбцией конденсируется большая часть углеводородной жидкости, которая, отделяясь в сепараторе, снижает нагрузку на абсорбционный аппарат. [c.161]

    Производство смазок на готовых мылах сводится к диспергированию готового мыла в жидком масле с последующим образованием в процессе охлаждения необходимой структуры смазки. [c.192]


    Для глубокой осушки газа с целью повышения экономической эффективности используются различные комбинации рассмотренных процессов. Охлаждение газа и тщательная его сепарация при входе в установки осушки снижают влажность исходного газа и улучшают условия процессов. [c.152]

    Регенерация растворителя из раствора гача (петролатума) производится в три ступени сначала в двух отгонных К-1а и К-2а, затем в отпарной колонне К-За. Тепло для испарения паров растворителя из раствора гача подводится пароподогревателями Т-4, Т-5а и Т-1Эа. С верха колонн К-1а и К-2а отходят пары не сухого, а влажного растворителя, поскольку содержаш,аяся в растворе сырья вода кристаллизуется в процессе охлаждения и при фильтровании остается в лепешке гача. [c.263]

    Пусть требуется подвергнуть однократной конденсации пар состава а, фигуративная точка которого расположена в области перегретого пара при некоторой температуре Процесс охлаждения этого пара изобразится вертикальным отрезком Z-iW j и в точке V2, лежащей на кривой конденсации СЕ пар придет в насыщенное состояние и появится первая капля равновесной жидкой фазы R2, отвечающая составу Х2. Однократное охлаждение уже насыщенного пара до некоторой температуры t, промежуточной между его точками начала и конца конденсации, изобразится вертикальным отрезком l/jSi, и фигуративная точка его придет в положение Si, отвечающее двухфазному жидко-паровому состоянию системы. [c.45]

    Если требуется подвергнуть однократной конденсации систему 1, фигуративная точка которой расположена в области перегретого пара, а состав а. заключен в интервале концентраций 0процесс охлаждения этого пара представится  [c.57]

    Холодными считаются такие трещины, которые образуются в процессе охлаждения после сварки при температурах ниже 150 или в течение нескольких последующих суток. Имеют блестящий криста-лический излом без следов высокотемпературного окисления. Размеры холодных трещин соизмеримы с размерами в зоне сварного соединения (рис. 5.9). [c.172]


    Возникающие в процессе охлаждения твердых растворов более упорядоченные структуры, называются сверхструктурами. [c.414]

    Во многих химических производствах основными являются процессы охлаждения и конденсации. Опасность этих процессов определяется свойствами охлаждаемых и конденсируемых химических веществ, изменениями фазового состояния и качественного состава парогазовой фазы и конденсата. Так, бензол, температурные пределы воспламенения паров которого с воздухом от —14, до 13 С, может оказаться на стадии охлаждения и конденсации даже более опасным, чем на стадии нагревания. [c.143]

    В процессе охлаждения следует контролировать температуру стенок резервуара. Во избежание местных переохлаждений стенок сосуда не следует допускать подачу жидкого газа в виде струи  [c.178]

    Величина образующихся кристаллов зависит не только от средней скорости охлаждения раствора, но и от изменений ее в процессе охлаждения. Резкое повышение скорости охлаждения может опять привести к появлению новых центров кристаллизации и образованию мелкой структуры. Для иллюстрации на рис. 16 показана серия последовательных микрофотографий об— [c.111]

    По окончании процесса охлаждения необходимо построить калибровочную кривую, соответствующую данной термопаре. Зависимость от температуры термо-э. д. с. хромель-копелевой и хромель-алюмеле-вой термопар в первом приближении можно рассматривать как прямолинейную. [c.242]

    Испарившийся пропан пополняется либо непрерывно в процессе охлаждения либо сразу в конечной стадии охлаждения. Раствор охлаждают до —35 Ч—42°. Затем охлажденный раствор переводят в сборную емкость и оттуда подают на барабанные фильтры непрерывного действия, работающие при избыточном давлении. Рабочее давление фильтрации поддерживают в пределах 0,2 — 0,7 атм. [c.180]

    На начальное смешение с сырьем подают лишь часть необходимого растворителя (80—100% от сырья). Остальное количество растворителя вводят в раствор по мере его охлаждения и после охлаждения до температуры фильтрации. Добавляемый в процессе охлаждения растворитель предварительно охлаждают до такой же температуры, до которой был охлажден раствор к моменту добавления к нему растворителя. [c.188]

    Извлечение гелия из природных газов основано на двух его свойствах гелий имеет самую низкую температуру кипения (—269° С) среди других химических элементов и практически нерастворим в жидких углеводородах. Гелий выделяют из газов методами низкотемпературной конденсации и ректификации. Процесс охлаждения ведут так, чтобы все остальные компоненты природного газа, за исключением некоторой доли азота, перешли в жидкое состояние. Природный газ сжимают компрессором до давления 150 ат, очищают от двуокиси углерода и сероводорода, охлаждают и подают в сепаратор высокого давления. Выделившийся при этом нерастворимый в жидкой фазе газообразный гелий направляется в регенератор холода. Отдав свой холод сжатому газу, он отводится в емкость [c.172]

    Подача растворителя в рабочий раствор, % от сырья перед охлаждением. . в процессе охлаждения после охлаждения перед фильтрацией. . . . Подача растворителя на промывку I ступени. . Суммарное разбавление растворителем на II ступени, % от сырья II ступени Подача растворителя на промывку II ступени, % от сырья II ступени Содержание масла в основном фильтрате, % от фильтрата  [c.200]

    Система термодинамически устойчива в течение всей кристаллизации, если процесс охлаждения вести очень медленно. При этом ранее образовавшиеся кристаллы успевают за счет протекающей в

Нейтринное охлаждение — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Нейтри́нное охлажде́ние — процесс охлаждения звёздных недр образующимися в них нейтрино, которые свободно уносят энергию из всего объёма ядра, так как звезда прозрачна для нейтрино низких энергий. Скорость такого объёмного нейтринного охлаждения, в отличие от классического поверхностного фотонного охлаждения, не лимитирована процессами переноса энергии из недр звезды к её фотосфере, поэтому такой механизм охлаждения весьма эффективен.

Существует несколько механизмов нейтринного охлаждения, осуществляющихся на различных стадиях эволюции звёзд.

При высоких температурах и плотностях плазмы (как классической, так и с вырождением её электронной компоненты), характерном для ядер звёзд на поздних стадиях эволюции, возможно рассеяние фотонов на электронах с образованием нейтринно-антинейтринных пар.

Процессы с участием нуклонов (урка-процесс)[править | править код]

Впервые механизм переноса энергии из ядер звёзд излучением нейтрино предложили Гамов и Шёнберг на примере трёхнуклонной системы. При температурах T ≈ 108К становятся возможными следующие реакции:

3H→3He+e−+ν~,{\displaystyle {}^{3}{\text{H}}\to {}^{3}{\text{He}}+e^{-}+{\tilde {\nu }},}
3He+e−→3H+ν.{\displaystyle {}^{3}{\text{He}}+e^{-}\to {}^{3}{\text{H}}+\nu .}

Первая реакция — это распад ядра трития с энерговыделением ~18 кэВ, вторая, обратная реакция, идёт при энергиях электрона выше 18 кэВ. Но, как и в любых реакциях β-распада, как прямых, так и обратных, часть энергии уносится нейтрино, и поэтому любые такие реакции в ядрах звёзд являются термодинамически неравновесными.

В случае нейтронизации вещества ядра звезды, например, при образовании нейтронных звёзд и взрывах сверхновых, то есть низкой концентрации электронов, возможны реакции:

n+n→n+p+e−+ν~,{\displaystyle n+n\to n+p+e^{-}+{\tilde {\nu }},}
n+p+e−→n+n+ν.{\displaystyle n+p+e^{-}\to n+n+\nu .}

Эти процессы чрезвычайно сильно зависят от температуры, энергопотери Q∼T6{\displaystyle Q\sim T^{6}}, и, начиная уже с T ≈ 5⋅108 К, нейтринное излучение звезды превышает её фотонное излучение. В беседе с Гамовым Шёнберг заметил, что благодаря этим процессам «энергия исчезает из ядра сверхновой так же стремительно, как исчезают деньги при игре в рулетку», и этот механизм нейтринного охлаждения по предложению Гамова получил название урка-процесс — в честь казино «Урка» (Cassino da Urca), находящегося в Рио-де-Жанейро, в котором произошла встреча Гамова с Шёнбергом.[1]

При температурах выше T ≈ 1010 К начинается рождение электрон-позитронных пар и начинают эффективно идти процессы

e++n→p+ν~{\displaystyle e^{+}+n\to p+{\tilde {\nu }}}

и

e++e−→ν+ν~.{\displaystyle e^{+}+e^{-}\to \nu +{\tilde {\nu }}.}

Вероятность аннигиляции электрон-позитронных пар с образованием пар нейтрино-антинейтрино значительно ниже, чем вероятность аннигиляции с образованием пар гамма-квантов, однако последний процесс, в отличие от первого, термодинамически равновесен и не влияет на вероятность аннигиляции с образованием пар нейтрино-антинейтрино. В таких условиях зависимость энергопотерь от температуры ещё выше: Q∼T9{\displaystyle Q\sim T^{9}}.

Нейтринное охлаждение в эволюции звёзд[править | править код]

На поздних стадиях эволюции звёзд нейтринное охлаждение может играть решающую роль, поскольку при этом достигаются высокие температуры, и нейтрино эффективно отводит энергию из их центральных областей. Нейтринное охлаждение вносит существенный вклад в механизмы таких процессов, как гелиевые вспышки, углеродная детонация, быстрое охлаждение белых карликов и нейтронных звёзд и взрывов сверхновых.

  1. Дж. Гамов. Моя мировая линия: неформальная автобиография. — М.: Наука, 1994. (My World Line: An Informal Autobiography. N.Y.: Viking Press, 1970).

Испарительное охлаждение — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 марта 2015; проверки требуют 3 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 марта 2015; проверки требуют 3 правки. Эта статья об охлаждении при кинетическом испарении атомов в магнитной ловушке; об охлаждении при испарении воды см. Испарительный охладитель.

Испарительное охлаждение (англ. evaporative cooling) — в атомной физике технология для снижения температуры группы атомов, предварительно охлажденных методом лазерного охлаждения. Процесс использует градиент магнитного поля для улавливания атомов в магнитную ловушку, пространственную конфигурацию для удержания. При столкновениях с течением времени отдельные атомы становятся гораздо энергичнее, чем другие, и они покидают ловушку, понижая тем энергию системы и снижая температуру группы, оставшихся в ловушке. Этот процесс, при котором частицы при столкновении преодолевают барьер, похож на привычный процесс, с помощью которого вода превращается в водяной пар.

Этот метод был разработан для изучения конденсата Бозе — Эйнштейна, экзотического состояния вещества, при котором большое число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях.

Впервые метод испарительного охлаждения был реализован 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Вименом из Национального института стандартов и технологии США и тогда же группой Рэндалла Хюлета для лития. Эрику Корнеллу и Карлу Виману удалось охладить около 2 тысяч атомов рубидия-87 до температуры 20 нанокельвинов и экспериментально подтвердить существование конденсата Бозе — Эйнштейна, за что они совместно с Вольфгангом Кеттерле, который четыре месяца спустя получил конденсат Бозе — Эйнштейна из атомов натрия, в 2001 году были удостоены Нобелевской премии по физике[1].

С тех пор методика была усовершенствована, в частности, командой Буйе в Лаборатории имени Шарля Фабри в Институте теоретической и прикладной оптики[en].

Применяется в авиатехнике , ЖКХ и металлургии .

  • M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman and E. A. Cornell. Observations of Bose-Einstein Condensation in a Dilute Atomic Vapor (англ.) // Science. — 14 июля 1995. — No. 269. — P. 198–201. — ISSN 0036-8075. Архивировано 5 марта 2015 года.
  • J. J. Tollett, C. C. Bradley, C. A. Sackett, and R. G. Hulet. Permanent magnet trap for cold atoms // Physical Review A. — 1995. — № 51, R22. — ISSN 1050-2947.
  • P. Bouyer, V. Boyer, S.G. Murdoch, G. Delannoy, Y. Le Coq, A. Aspect, M. Lecrivain. RF-induced evaporative cooling and BEC in a high magnetic field (англ.) // Cornell University Library : e-print. — 22 марта 2003.

процесс охлаждения — это… Что такое процесс охлаждения?


процесс охлаждения

1) Engineering: cooling action

2) Astronautics: cooling process

3) Coolers: chilling operation, cooling operation, cooling-down operation, cooling-down process, refrigerating process, refrigeration operation, refrigeration process

4) Marine science: process of cooling

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • процесс офсетной печати
  • процесс охлаждения в ледяной шуге

Смотреть что такое «процесс охлаждения» в других словарях:

  • ПРОЦЕСС НАРУЖНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ В ВЫСШЕМ ОБРАЗОВАНИИ — (cooling out process in higher education) обеспечение быстродоступных альтернативных достижений (например, перевод с инженерного курса на более низкий уровень помощника инженера ) (Кларк, 1960). В этом процессе студент не считается потерпевшим… …   Большой толковый социологический словарь

  • Урка-процесс — Нейтринное охлаждение  процесс охлаждения звёздных недр образующимися в них нейтрино, которые свободно уносят энергию из всего объёма ядра, так как звезда для них прозрачна. Скорость такого объёмного нейтринного охлаждения, в отличие от… …   Википедия

  • Каскадный метод охлаждения —         процесс переноса тепла от более низкого температурного уровня к более высокому (т. е. охлаждение), осуществляющийся в холодильной установке с помощью нескольких замкнутых последовательно действующих холодильных циклов (См. Холодильные… …   Большая советская энциклопедия

  • система охлаждения (трансформатора) — система охлаждения Совокупность теплообменников или элементов системы охлаждения, устройств, предназначенных для ускорения движения теплоносителя и (или) охлаждающей среды, контрольных и измерительных приборов, служащая для отвода тепла,… …   Справочник технического переводчика

  • Мидрекс-процесс — [Midrex process] получение губчатого железа восстановлением в шахтной печи руды (обожженных окатышей) газом, получаемым методом каталитической конверсии природного газа СО2 и водяным паром колошникового газа (рис.). Мидрекс процесс разработан в… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ГОСТ 20459-87: Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения — Терминология ГОСТ 20459 87: Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения оригинал документа: 12. Вентиляционное устройство, установленное на машине, устройство для циркуляции хладагента, которое монтируется на машине и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Хил-процесс — (Hyl Hoyalata у Lamina, исп.) получение губчатого железа восстановлением (60 66 % Fe) кусковой (6 38 мм) железной руды газом, полученным паровой конверсией природного газа; технология разработана и осуществлена фирмой «Hoyalata у Lamina» на… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • аммиачный (Карона) процесс — [ammonium process] аммиачное выщелачиван окисленной Ni руды при атмосферном давлении; разработан Кароном и осуществляемый в крупном промышленном масштабе на заводе «Никаро» (Куба) в 1944 г. В переработку поступает окисленная руда химического… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Адиабатический процесс — Тепловые процессы Статья является частью одноименн …   Википедия

  • Кивцэт-процесс (кислородно-взвешенная электротермическая плавка) — [KIVCET process] процесс, совмещающий окисление тонкоизмельченного сульфидного материала в техническом кислороде с одновременным расплавлением и разделением расплава на штейн и шлак, восстановлением шлака с возгонкой паров Zn и его обеднением по… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • АДИАБАТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС — (адиабатный процесс), процесс, при к ром физ. система не получает теплоты извне и не отдаёт её. А. п. протекают в системах, окружённых теплоизолирующей (адиабатной) оболочкой, но их можно реализовать и при отсутствии такой оболочки. Для этого… …   Физическая энциклопедия


процесс охлаждения — это… Что такое процесс охлаждения?


процесс охлаждения

1) Engineering: cooling action

2) Astronautics: cooling process

3) Coolers: chilling operation, cooling operation, cooling-down operation, cooling-down process, refrigerating process, refrigeration operation, refrigeration process

4) Marine science: process of cooling

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • процесс офсетной печати
  • процесс охлаждения в ледяной шуге

Смотреть что такое «процесс охлаждения» в других словарях:

  • ПРОЦЕСС НАРУЖНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ В ВЫСШЕМ ОБРАЗОВАНИИ — (cooling out process in higher education) обеспечение быстродоступных альтернативных достижений (например, перевод с инженерного курса на более низкий уровень помощника инженера ) (Кларк, 1960). В этом процессе студент не считается потерпевшим… …   Большой толковый социологический словарь

  • Урка-процесс — Нейтринное охлаждение  процесс охлаждения звёздных недр образующимися в них нейтрино, которые свободно уносят энергию из всего объёма ядра, так как звезда для них прозрачна. Скорость такого объёмного нейтринного охлаждения, в отличие от… …   Википедия

  • Каскадный метод охлаждения —         процесс переноса тепла от более низкого температурного уровня к более высокому (т. е. охлаждение), осуществляющийся в холодильной установке с помощью нескольких замкнутых последовательно действующих холодильных циклов (См. Холодильные… …   Большая советская энциклопедия

  • система охлаждения (трансформатора) — система охлаждения Совокупность теплообменников или элементов системы охлаждения, устройств, предназначенных для ускорения движения теплоносителя и (или) охлаждающей среды, контрольных и измерительных приборов, служащая для отвода тепла,… …   Справочник технического переводчика

  • Мидрекс-процесс — [Midrex process] получение губчатого железа восстановлением в шахтной печи руды (обожженных окатышей) газом, получаемым методом каталитической конверсии природного газа СО2 и водяным паром колошникового газа (рис.). Мидрекс процесс разработан в… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ГОСТ 20459-87: Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения — Терминология ГОСТ 20459 87: Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения оригинал документа: 12. Вентиляционное устройство, установленное на машине, устройство для циркуляции хладагента, которое монтируется на машине и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Хил-процесс — (Hyl Hoyalata у Lamina, исп.) получение губчатого железа восстановлением (60 66 % Fe) кусковой (6 38 мм) железной руды газом, полученным паровой конверсией природного газа; технология разработана и осуществлена фирмой «Hoyalata у Lamina» на… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • аммиачный (Карона) процесс — [ammonium process] аммиачное выщелачиван окисленной Ni руды при атмосферном давлении; разработан Кароном и осуществляемый в крупном промышленном масштабе на заводе «Никаро» (Куба) в 1944 г. В переработку поступает окисленная руда химического… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Адиабатический процесс — Тепловые процессы Статья является частью одноименн …   Википедия

  • Кивцэт-процесс (кислородно-взвешенная электротермическая плавка) — [KIVCET process] процесс, совмещающий окисление тонкоизмельченного сульфидного материала в техническом кислороде с одновременным расплавлением и разделением расплава на штейн и шлак, восстановлением шлака с возгонкой паров Zn и его обеднением по… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • АДИАБАТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС — (адиабатный процесс), процесс, при к ром физ. система не получает теплоты извне и не отдаёт её. А. п. протекают в системах, окружённых теплоизолирующей (адиабатной) оболочкой, но их можно реализовать и при отсутствии такой оболочки. Для этого… …   Физическая энциклопедия


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *