Πτυχιακή Εργασία: Θερμική Αγωγιμότητα αιωρημάτων

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Πτυχιακή Εργασία: Θερμική Αγωγιμότητα αιωρημάτων"

Transcript

1 Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αν.Μακεδονίας και Θράκης Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Τ.Ε.& ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. Πτυχιακή Εργασία: Θερμική Αγωγιμότητα αιωρημάτων Σπουδαστές ΣΒΕΡΩΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΜΕΡΡΑΣ ΣΠΥΡΙΔΩΝ A.E.M.: m4761 Α.Ε.Μ.: m4857 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: ΜΕΤΑΞΑ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ

2 Περιεχόμενα ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ... 4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ...6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Μηχανισμοί παρασκευής των νανορευστών Μέθοδος παρασκευής νανορευστών σε δύο βήματα Mέθοδος παρασκευής ενός βήματος Άλλες μέθοδοι παρασκευής νανορευστών Η σταθερότητα των νανορευστών Προσθήκη τασιενεργών ή δραστικών ουσιών Έλεγχος ph Υπερηχητική ανάδευση

3 KΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑ ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Τεχνική θερμού σύρματος για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας Τεχνική αναλυτών θερμικής σταθεράς Μέθοδος μόνιμης κατάστασης παράλληλων πλακών Μέθοδος Κυλινδρικού κελιού Μέθοδος Ταλάντωσης της θερμοκρασίας Η μέθοδος 3ω Θερμική μέθοδος σύγκρισης ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑ ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Θερμική αγωγιμότητα σε νανορευστά χαμηλής συγκέντρωσης Μη γραμμική συσχέτιση της αγωγιμότητας με τη συγκέντρωση των νανορευστών Η εξάρτηση της θερμικής αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία

4 3.4 Μηχανισμοί για την ενίσχυση της θερμικής αγωγιμότητας στα νανορευστά Η κίνηση Brown Νανοστρώμα Συσσωματώματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΟΝΤΕΛΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΤΑ ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Μοντέλα θερμικής αγωγιμότητας που βασίζονται στην κλασσική θεωρία του αποτελεσματικού μέσου Μοντέλα που βασίζονται στο μηχανισμό του νανοστρώματος Μοντέλα βασιζόμενα στην κίνηση Brown ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

5 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 2.1: Η επίδραση της συσσώρευσης στην αποτελεσματική θερμική αγωγιμότητα[21] Σχήμα 2.2: Η πειραματική διάταξη μέτρησης της θερμικής αγωγιμότητας με τη διάταξη θερμού σύρματος[41] Σχήμα 2.3: Πειραματική διάταξη στη μέθοδο αναλυτών θερμικής σταθεράς[44] Σχήμα 2.4: Πειραματική διάταξη προσδιορισμού θερμικής αγωγιμότητας με τη μέθοδο μόνιμης κατάστασης παράλληλων πλακών[46] Σχήμα 2.5: Η πειραματική συσκευή κυλινδρικών κελιών[47] Σχήμα 2.6: Το κελί που χρησιμοποιείται στη μέθοδο ταλάντωσης της θερμοκρασίας[7] Σχήμα 3.1: Τα αποτελέσματα των Eastmanetal για συγκέντρωση 0,3% συγκέντρωση χαλκού σε αιθυλενογλυκόλη[51] Σχήμα 3.2: Λόγος θερμικής αγωγιμότητας συναρτήσει της πυκνότητας του βασικού ρευστού από τα αποτελέσματα των Tsaietal.[52] Σχήμα 3.3: Τα αποτελέσματα του λόγου της θερμικής αγωγιμότητας με την αλλαγή φάσης παρουσία νανοσωλήνων άνθρακα[53]

6 Σχήμα 3.4: Αποτύπωση από ατομικές θέσεις της δομής του μοντέλου που αποτελείται από νανοσωματίδια ενσωματωμένα σε ένα υγρό[61] Σχήμα 3.5: Σχηματική δομή του νανοσωματιδίου και του διεπιφανειακού νανοστρώματος [63] Σχήμα 3.6: Η εξάρτηση του λόγου των θερμικών αγωγιμοτήτων στο νανορευστό CuO/νερό με το χρόνο[64]

7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μια από τις βασικές ιδιότητες των ρευστών που εμπλέκεται στα φαινόμενα μετάδοσης θερμότητας είναι η θερμική αγωγιμότητα. Τα συμβατικά ρευστά όπως είναι το νερό χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές χωρίς όμως να είναι δυνατή η πλήρης κάλυψη των απαιτούμενων ενεργειακών αναγκών εξαιτίας της χαμηλής τους θερμικής αγωγιμότητας [1]. Η αναγκαιότητα για την κάλυψη των βιομηχανικών διεργασιών σε ενεργειακή απόδοση έφερε στην επιφάνεια τα νανορευστά, ρευστά με αιωρήματα, τα οποία περιέχουν νανοσωματίδια που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον εξαιτίας της ενισχυμένης τους θερμικής αγωγιμότητας [1]. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ανασκόπηση των εργασιών που έχουν πραγματοποιηθεί σε διεθνές και εθνικό επίπεδο για την θερμική αγωγιμότητα των αιωρημάτων και τις πειραματικές μετρήσεις που πραγματοποιούνται για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στα νανορευστά που είναι οι βασικοί εκπρόσωποι των αιωρημάτων. Γίνεται μια εισαγωγή στον ορισμό των νανορευστών, παρουσιάζονται οι ιδιότητες και οι εφαρμογές τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι πειραματικές εργασίες που έχουν πραγματοποιηθεί για τον προσδιορισμό της αγωγιμότητας στα νανορευστά και στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται ανασκόπηση των πειραματικών αποτελεσμάτων που σχετίζονται με τη θερμική αγωγιμότητα ενώ στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται ανασκόπηση των μοντέλων που έχουν αναπτυχθεί για τον υπολογισμό της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών. Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο συνοψίζονται τα σημαντικότερα συμπεράσματα της βιβλιογραφικής ανασκόπησης και γίνονται κάποιες προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. 6

8 INTRODUCTION One of the main properties of fluids that participate in the heat transfer phenomenon is the thermal conductivity. Conventional fluids, such as water, are used in several applications without being able to fully meet the rising energy needs because of the low thermal conductivity they have [1]. Energy demand for industrial use has made more energy efficient fluids necessary to come in life, such as nanofluids, suspensions of nanoparticles in fluids. These suspension are gaining very interesting because of the enhanced thermal conductivity. This study is a review of the existing published research on the thermal conductivity of nanofluids. SUMMARY In the first chapter, there is an introduction in nanofluids which are the basic representative of suspension fluids. There is also an introduction in the definition of nanofluids and a presentation of the properties and applications of them. In the second chapter there is a presentation of the experimental procedures applied for the measurement of thermal conductivity of nanofluids. The third chapter is a review on the experimental results for the measurement of thermal conductivity. The fourth chapter is a review of the models that have been developed for the assessment of the thermal conductivity of nanofluids. Finally, in the fifth chapter, there is a summary of the most important conclusion that have been deduced from the literature review, as well as some suggestions for further research. 7

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Βασικό ζητούμενο στα φαινόμενα μεταφοράς των ρευστών αποτελεί η ενδυνάμωση των ιδιοτήτων τους, κυρίως του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και της θερμικής τους αγωγιμότητας. Η μεταφορά θερμότητας με συναγωγή μπορεί να ενισχυθεί σύμφωνα με τη θεωρία της μηχανικής ρευστών με διάφορες μεθόδους όπως με τη μεταβολή της γεωμετρίας των ρευστών, των οριακών συνθηκών της ροής και με ενίσχυση της θερμικής αγωγιμότητας των ρευστών. Στο πλαίσιο της ενίσχυσης της θερμικής αγωγιμότητας έχουν προταθεί τα τελευταία χρόνια η προσθήκη μικρών ή μεγαλύτερων σωματιδίων στα ρευστά. Η πρόταση αυτή βασίζεται στο γεγονός πως η θερμική αγωγιμότητα των στερεών είναι κατά κανόνα μεγαλύτερη από των υγρών [2]. Πίνακας 1.1: Θερμικές αγωγιμότητες των διάφορων στερεών και υγρών [2] Υλικό Θερμική Αγωγιμότητα (W/m-K) Μεταλλικά στερεά Χαλκός 401 Αλουμίνιο 237 Μη μεταλλικά στερεά Πυρίτιο 148 Αλουμίνα (Al 2 O 3 ) 40 Μεταλλικά υγρά Νάτριο (644Κ) 72.3 Μη μεταλλικά υγρά Νερό 0,613 Αιθυλογλυκόλη (EG) 0,253 8

10 Πετρέλαιο 0,145 Η μελέτη αιωρημάτων που περιέχουν στερεά σωματίδια έχει ξεκινήσει από πολύ παλιά, όπως η μελέτη του μεγέθους των στερεών σωματιδίων και της πυκνότητα τους. Όμως δεν έχει βρεθεί ακόμα τρόπος να κατανέμονται με ομοιόμορφο τρόπο στα ρευστά με αποτέλεσμα να δημιουργείται αντίσταση στη ροή των ρευστών και πιθανά προβλήματα διάβρωσης. Η συνεχής ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας έχει ως αποτέλεσμα την παρασκευή νανοσωματιδίων με μέσο κρυσταλλικό μέγεθος μικρότερο των 50nm. Τα νανοσωματίδια αυτά όταν εισάγονται στα ήδη γνωστά ρευστά δημιουργούν τα νανορευστά, τα οποία αποτελούν την νέα γενιά ρευστών και θεωρούνται ιδιαίτερα ελκυστικά εξαιτίας του ότι μπορεί να ενισχύσουν σημαντικά την αποδιδόμενη μεταφορά θερμότητας των ρευστών συγκριτικά με τα ρευστά που δεν περιέχουν καθόλου σωματίδια [3]. Τα νανορευστά έχουν γενικά καλύτερες ιδιότητες θερμικής μεταφοράς σε σχέση με τα συμβατικά ρευστά μεταφοράς θερμότητας, γεγονός που οφείλεται στα νανοσωματίδια που περιέχουν αυτά. Τα νανοσωματίδια έχουν μεγαλύτερη ειδική επιφάνεια σε σχέση με τα μεγαλύτερου μεγέθους σωματίδια για το ίδιο κλάσμα όγκου, με αποτέλεσμα εκτός από την αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας των ρευστών να πετυχαίνουν και καλύτερη κατανομή των σωματιδίων στο ρευστό και να βελτιώσουν τις ιδιότητες τριβής των ρευστών [3]. 1.1 Μηχανισμοί παρασκευής των νανορευστών Η παρασκευή των νανορευστών αποσκοπεί στην ενίσχυση των θερμικών ιδιοτήτων του ρευστού. Κατά συνέπεια είναι προφανές πως υπάρχει ένα μεγάλο πλήθος υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορες εφαρμογές όπως τα νανοσωματίδια των μετάλλων, τα οξείδια, τα νιτρίδια, τα 9

11 μεταλλικά καρβίδια καθώς και άλλα μη μεταλλικά υλικά τα οποία μπορούν να διαλυθούν σε διάφορους διαλύτες όπως το νερό και η αιθυλενογλυκόλη ή τα έλαια [4]. Σε συνθήκες μόνιμης κατάστασης η καθίζηση ενός σωματιδίου των μικρών σφαιρικών σωματιδίων σε ένα ρευστό περιγράφεται από το νόμο του Stokes: (1) Στην εξίσωση (1) με Vσυμβολίζεται η ταχύτητα καθίζησης των σωματιδίων, με R η ακτίνα του σφαιρικού σωματιδίου, με μ συμβολίζεται το δυναμικό ιξώδες του υγρού, με ρ L και ρ p συμβολίζονται οι πυκνότητες του ρευστού και του σωματιδίου αντίστοιχα και με g η επιτάχυνση της βαρύτητας. Ο νόμος του Stokes αποτελεί μια εξίσωση ισορροπίας ανάμεσα στη δύναμη της βαρύτητας, της άνωσης και των δυνάμεων τριβής που ασκούνται πάνω στα νανοσωματίδια. Η ταχύτητα της καθίζησης των νανοσωματιδίων μπορεί να μειωθεί σημαντικά στα νανορευστά βελτιώνοντας σημαντικά τη σταθερότητα τους, είτε μειώνοντας την ακτίνα των νανοσωματιδίων, είτε αυξάνοντας το δυναμικό ιξώδες του ρευστού στο οποίο εισέρχονται τα νανοσωματίδια, είτε μειώνοντας τη διαφορά των πυκνοτήτων ανάμεσα στο ρευστό και στα νανοσωματίδια [6]. Η μείωση του μεγέθους των νανοσωματιδίων μειώνει την ταχύτητα καθίζησης των νανοσωματιδίων και βελτιώνει τη σταθερότητα των νανορευστών δεδομένου ότι όπως φαίνεται από την εξίσωση (1) η ταχύτητα είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του μεγέθους, δηλαδή της ακτίνας των νανοσωματιδίων. Σύμφωνα με τη θεωρία των κολλοειδών όταν το μέγεθος των σωματιδίων μειώνεται σε μια οριακή τιμή δεν θα υπάρχει καθίζηση εξαιτίας της διάχυσης των νανοσωματιδίων. Όμως τα μικρότερα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη ειδική επιφάνεια και κατά συνέπεια, αυξάνεται η πιθανότητα τα νανοσωματίδια να συγκεντρώνονται και να δημιουργούν συσσωματώματα. Αυτό έχει ως 10

12 αποτέλεσμα κατά την παρασκευή νανορευστών με μικρότερα νανοσωματίδια να μην είναι πιθανή η δημιουργία συσσωμάτωσης [6]. Γενικά, υπάρχουν δυο τρόποι παρασκευής νανορευστών: η μέθοδος παρασκευής σε δύο βήματα και η μέθοδος παρασκευής σε ένα βήμα Μέθοδος παρασκευής νανορευστών σε δύο βήματα Σε αυτήν την μέθοδο το πρώτο βήμα είναι να παρασκευαστούν ξηρά νανοσωματίδια και στη συνέχεια να διασπαρθούν σε ένα ρευστό. Επειδή όμως τα νανοσωματίδια έχουν μεγάλη επιφανειακή ενέργεια τόσο η συσσωμάτωση όσο και η δημιουργία πλεγμάτων είναι αναπόφευκτες και εμφανίζονται εύκολα με αποτέλεσμα τα σωματίδια να καθιζάνουν στο πυθμένα του δοχείου. Είναι προφανές πως με τη συγκεκριμένη μέθοδο παρασκευής δεν επιτυγχάνεται ομογενής διασπορά των σωματιδίων στα ρευστά. Η συγκεκριμένη μέθοδος ενδείκνυται για την παρασκευή νανοσωλήνων άνθρακα εξαιτίας των σωματιδίων οξειδίου που υπάρχουν στα νανορευστά [7]. Η συγκεκριμένη μέθοδος θεωρείται ιδανική για τη δημιουργία νανορευστών με σωματίδια οξειδίων και εξαιτίας της απλότητας της χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανικές διεργασίες. Το μειονέκτημα της συγκεκριμένης μεθόδου παρασκευής βρίσκεται στο γεγονός της γρήγορης συσσωμάτωσης των νανοσωματιδίων. Δεδομένου ότι τα νανοσωματίδια διασπείρονται ανομοιόμορφα και πραγματοποιείται καθίζηση είναι ευνοϊκές οι μεγάλες συγκεντρώσεις για την αύξηση της μεταφοράς θερμότητας [7]. Η συγκεκριμένη μέθοδος δύο βημάτων είναι χρήσιμη για εφαρμογές στις οποίες οι συγκεντρώσεις των σωματιδίων είναι μεγαλύτερες από 20% κ.ο αλλά δεν ενδείκνυται για την περίπτωση μεταλλικών νανοσωματιδίων [8]. 11

13 1.1.2 Mέθοδος παρασκευής ενός βήματος Προκειμένου να μειωθεί η συσσωμάτωση των νανοσωματιδίων ο Eastman και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν μια μέθοδο φυσικής συμπύκνωσης ενός βήματος για να παρασκευάσουν νανορευστά αιθυλογλυκόλης με νανοσωματίδια χαλκού (Cu) [9]. Η συγκεκριμένη διαδικασία αποτελείται από την ταυτόχρονη παρασκευή και διασπορά των σωματιδίων στο ρευστό. Το πλεονέκτημα της μεθόδου είναι πως αποφεύγονται η ξήρανση, η αποθήκευση, η μεταφορά και η διασπορά των νανοσωματιδίων και κατά συνέπεια ελαχιστοποιείται η συσσωμάτωση των νανοσωματιδίων αυξάνοντας ταυτόχρονα τη σταθερότητα των ρευστών [10]. Με τη μέθοδο παρασκευής ενός βήματος παρασκευάζονται νανοσωματίδια ομοιόμορφης διασποράς και τα σωματίδια αιωρούνται στο ρευστό που αποτελεί τη βάση. Μια άλλη μέθοδος παρασκευής νανορευστών ενός βήματος πραγματοποιείται με τη χρήση ρευστών διαφορετικής διηλεκτρικής σταθεράς χρησιμοποιώντας ένα σύστημα σύνθεσης νανοσωματιδίων βυθισμένου τόξου σε κενό (submerged arc nanoparticles synthesis system, SANSS) [11]. Οι διαφορετικές μορφολογίες των νανοσωματιδίων επηρεάζονται και καθορίζονται από τις διαφορετικές θερμικές αγωγιμότητες των διηλεκτρικών υγρών. Τα νανοσωματίδια μπορούν να παρασκευαστούν και να έχουν μορφή πολυγωνική, τετράγωνη και κυκλική. Με τη συγκεκριμένη μέθοδο αποφεύγεται επίσης αποτελεσματικά η δημιουργία συσσωματωμάτων. Η μέθοδος παρασκευής νανορευστών με φυσικές μεθόδους έχει ιδιαίτερα υψηλό κόστος και για αυτό θεωρούταν ασύμφορη για διεργασίες μεγάλης κλίμακας. Αυτό ευνόησε την ανάπτυξη της χημικής μεθόδους ενός βήματος. Η χημική μέθοδος ενός βήματος, χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή νανορευστών χαλκού και βασίστηκε στη μείωση του CuSO 4 5 Η 2 Ο που υπάρχει στην αιθυλενογλυκόλη με ΝaH 2 PO 2 H 2 O με τη χρήση ακτινοβολίας μικροκυμάτων [12]. Με τη συγκεκριμένη μέθοδο παρασκευάστηκαν 12

14 νανορευστά χαλκού με ομοιόμορφη κατανομή σωματιδίων και ικανοποιητική σταθερότητα. Η μέθοδος παρασκευής νανορευστών ενός βήματος παρουσιάζει το μειονέκτημα ότι τα εναπομείναντα αντιδρώντα που προέρχονται από την μη επαρκή σταθεροποίηση του νανορευστού ή από την μη πλήρη αντίδραση παραμένουν στο νανορευστό χωρίς να υπάρχει η δυνατότητα απομάκρυνσης τους Άλλες μέθοδοι παρασκευής νανορευστών Νανορευστά χαλκού αναφέρονται στη βιβλιογραφία πως μπορούν να παρασκευαστούν με τη χρήση μικροαντιδραστήρα συνεχούς ροής. Η συγκεκριμένη μέθοδος μπορεί να οδηγήσει στην συνεχή παρασκευή νανορευστών χαλκού των οποίων οι μικροδομές όπως και οι ιδιότητες τους μεταβάλλονται ρυθμίζοντας τις κατάλληλες παραμέτρους όπως τη συγκέντρωση του αντιδρώντος, το ρυθμό ροής και τα πρόσθετα. Τα νανορευστά CuO από την άλλη μπορούν να παρασκευαστούν στο νερό με τη χρήση της ακτινοβολίας των μικροκυμάτων [13]. Στην παρασκευή των νανορευστών CuO χρησιμοποιείται ως πρόδρομος το Cu(OH) 2 το οποίο μετασχηματίζεται πλήρως σε νανοσωματίδια CuO κάτω από την επίδραση της ακτινοβολίας μικροκυμάτων στο νερό. Το κιτρικό άλας του αμμωνίου είναι αυτό που αποτρέπει την ανάπτυξη και τη συσσωμάτωση των νανοσωματιδίων δημιουργώντας ένα υγρό νανορευστό CuO με μεγαλύτερη θερμική αγωγιμότητα από τα αντίστοιχα νανορευστά που παρασκευάζονται με κάποια άλλη μέθοδο [13]. Μια άλλη μέθοδος που αναφέρεται στη βιβλιογραφία ως μέθοδος παρασκευής νανορευστών είναι η μέθοδος μεταφοράς φάσης που μπορεί να εφαρμοστεί για την παρασκευή μονοδιεσπαρμένων κολλοειδών ευγενών μετάλλων [14]. Η παρασκευή των νανορευστών με ελεγχόμενη μικροδομή αποτελεί βασική μέθοδο παρασκευής. Είναι γνωστό ότι οι ιδιότητες των νανορευστών 13

15 εξαρτώνται από τη δομή και το σχήμα των νανοϋλικών. Πρόσφατες μελέτες έδειξαν πως τα νανορευστά που παρασκευάζονται με τη μέθοδο του χημικού διαλύματος είναι ρευστά με μεγαλύτερη αγωγιμότητα και καλύτερη σταθερότητα από τα υπόλοιπα νανορευστά που παρασκευάζονται με άλλες μεθόδους [15]. Το βασικό πλεονέκτημα της συγκεκριμένης μεθόδου είναι πως είναι ελεγχόμενη. Η μικροδομή των νανορευστών επηρεάζεται από τη ρύθμιση σύνθετων παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η οξύτητα, η υπέρυθρη ακτινοβολία και η ακτινοβολία μικροκυμάτων, τα είδη και τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων αλλά και από τη σειρά με την οποία τα πρόσθετα εισάγονται στο ρευστό. 1.2 Παρασκευή νανοσωλήνων άνθρακα Οι νανοσωλήνες άνθρακα μπορούν να παραχθούν με τρείς τρόπους [16]: 1. Με εξάχνωση των ηλεκτροδίων άνθρακα με χρήση ηλεκτρικού τόξου εκκένωσης. Σύμφωνα με αυτή την μέθοδο πραγματοποιείται εφαρμογή ηλεκτρικού τόξου για μικρό χρονικό διάστημα και γίνεται εξάχνωση των ηλεκτροδίων άνθρακα. Οι νανοσωλήνες άνθρακα που παράγονται με τη συγκεκριμένη μέθοδο μπορεί να είναι Ni-Co, Co-YΝι-Υ κ.α. 2. Με φωτοδιάσπαση γραφίτη με ακτινοβολία Laser. Η συγκεκριμένη μέθοδος είναι υψηλής θερμοκρασίας αλλά ευνοεί τη στενή κατανομή παραμέτρων. 3. Με καταλυτική χημική εναπόθεση με ατμό. Με τη συγκεκριμένη μέθοδο γίνεται η καταλυτική αποσύνθεση των ενώσεων του άνθρακα και η συγκράτηση του καταλύτη γίνεται με στρώματα των οξειδίων των αντιστοίχων μετάλλων. 14

16 1.3 Η σταθερότητα των νανορευστών Η συσσωμάτωση των νανοσωματιδίων εκτός από τη δημιουργία μικροκαναλιών έχει ως αποτέλεσμα και τη μείωση της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών. Κατά συνέπεια είναι επιβεβλημένη η μελέτη της σταθερότητας των νανορευστών δεδομένου ότι η σταθερότητα της διασποράς στα νανορευστά επηρεάζει σημαντικά τις ιδιότητες τους. Η παρασκευή ομογενών αιωρημάτων είναι ιδιαίτερα δύσκολη εξαιτίας των δεσμών van der Waals που αναπτύσσονται ανάμεσα στα νανοσωματίδια που προστίθενται στο ρευστό και ευνοούν το σχηματισμό συσσωματωμάτων. Η επίτευξη σταθερών νανορευστών μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορες μεθόδους φυσικής και χημικής κατεργασίας. Οι κυριότερες από αυτές τις μεθόδους είναι [17]: η προσθήκη τασιενεργών, η επιφανειακή μετατροπή των αιωρούμενων σωματιδίων και η εφαρμογή ισχυρών δυνάμεων στα συγκεντρωμένα σωματίδια. Οι επιφανειοδραστικοί παράγοντες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαμόρφωση των υδρόφοβων υλικών που μπορούν να επιτρέψουν τη διασπορά στα υγρά διαλύματα [17]. Στην αντίθετη περίπτωση πραγματοποιείται συσσωμάτωση, καθίζηση και μειώνονται οι χαρακτηριστικές ιδιότητες των αιωρημάτων όπως η θερμική αγωγιμότητα και η πυκνότητα τους ενώ παράλληλα αυξάνεται η ειδική θερμότητα τους. Στη βιβλιογραφία αναφέρεται πως η συσσωμάτωση και η συγκέντρωση νανοσωματιδίων αποτελούν τις βασικές παραμέτρους της σταθερότητας και τους καθοριστικούς παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών [18]. Επιπλέον, αναφέρεται πως οι διαστάσεις των νανοσωματιδίων στα συσσωματώματα αποτελούν καθοριστικό παράγοντα για την μεταφορά της θερμότητας σε μεγάλες αποστάσεις. Τα ομοιόμορφα κατανεμημένα νανοσωματίδια παρουσιάζουν μικρή θερμική αγωγιμότητα αλλά με την δημιουργία συσωματωμάτων αποκτούν μεγαλύτερη θερμική αγωγιμότητα παρά το γεγονός της αύξησης της επιφανειακής αντίστασης [18]. 15

17 Αντίθετα, μια άλλη θεωρία υποστηρίζει πως η συσσωμάτωση όπως επίσης και η συγκέντρωση των νανοσωματιδίων μειώνει τη σταθερότητα και την θερμική αγωγιμότητα. Έχει για παράδειγμα αποδειχθεί πως τα νανορευστά σιδήρου ενισχύονται ως προς τη θερμική τους αγωγιμότητα εξαιτίας του σπασίματος των συμπλεγμάτων τους, το οποίο οφείλεται στην υψηλή ταχύτητα που αναπτύσσεται [19]. Γενικά, για να επιτευχθούν αιωρήματα υψηλής ποιότητας θα πρέπει τα μικρά σωματίδια να υποβληθούν στη διαδικασία της διάχυσης [19]. Σύμφωνα με τον όρο της διάχυσης τα σωματίδια σκεδάζονται από ένα υγρό και διαχέονται μέσα σε ένα υγρό μέσο. Επίσης θα πρέπει η απόλυτη τιμή του δυναμικού Ζ ανάμεσα στα σωματίδια να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη δημιουργώντας μια κοινή απωστική δύναμη ανάμεσα στα σωματίδια [19] Προσθήκη τασιενεργών ή δραστικών ουσιών Αυτή αποτελεί μια από τις γενικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την αποφυγή της καθίζησης των σωματιδίων. Η προσθήκη των τασιενεργών ουσιών βελτιώνει τη σταθερότητα των νανοσωματιδίων στα υγρά αιωρήματα. Ανάμεσα στα αιωρούμενα σωματίδια αναπτύσσεται μια απωστική δύναμη λόγω του δυναμικού ζήτα η οποία αυξάνεται με την επιφανειακή φόρτιση των σωματιδίων που αιωρούνται στο ρευστό [20]. Αν όμως η ποσότητα των τασιενεργών ή δραστικών συστατικών δεν είναι επαρκής η επικάλυψη του ρευστού είναι ανεπαρκής και η απωστική δύναμη που δημιουργείται δεν μπορεί να αντισταθμίσει τους δεσμούς van der Waals. Το μειονέκτημα της προσθήκης τασιενεργών είναι ότι για θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 60 ο C οι δεσμοί ανάμεσα στα τασιενεργά και στα νανοσωματίδια μπορεί να καταστραφούν [22] με αποτέλεσμα να χάσει το νανορευστό τη σταθερότητα του και να πραγματοποιηθεί καθίζηση των νανοσωματιδίων. 16

18 1.3.2 Έλεγχος ph Η σταθερότητα ενός νανορευστού σχετίζεται με τις ηλεκτροκινητικές του ιδιότητες. Όταν υπάρχει ένα μεγάλο επιφανειακό φορτίο μπορεί να δημιουργηθούν καλά κατανεμημένα αιωρήματα με ικανοποιητική σταθερότητα [23]. Σημαντικό ρόλο έχει και το ισοηλεκτρικό σημείο, δηλαδή η συγκέντρωση του δυναμικού των ελεγχόμενων ιόντων στο οποίο το δυναμικό Ζ είναι μηδέν. Στο ισοηλεκτρικό σημείο η επιφανειακή πυκνότητα είναι ίση με την πυκνότητα του φορτίου και εκεί ξεκινάει η διάχυση. Κατά συνέπεια το φορτίο στο επίπεδο αυτό είναι μηδαμινό. Καθώς το ph του διαλύματος αποκλίνει από το ισοηλεκτρικό πεδίο τα κολλοειδή σωματίδια γίνονται πιο σταθερά και διαμορφώνουν τη θερμική αγωγιμότητα του ρευστού. Το επιφανειακό φορτίο είναι το χαρακτηριστικό εκείνο των νανορευστών που αυξάνει τη θερμική αγωγιμότητα τους [24]. Όπως ήδη αναφέρθηκε στα αιωρήματα των υγρών ανάμεσα στα σωματίδια αναπτύσσονται είτε ελκτικές είτε απωστικές δυνάμεις. Το είδος της δύναμης που θα αναπτυχθεί εξαρτάται από την απόσταση των σωματιδίων και τη συνολική τάση που αναπτύσσεται στην επιφάνεια τους η οποία θα αποτελεί το άθροισμα των ελκτικών δυνάμεων van der Waals και της ηλεκτροστατικής απωστικής δύναμης που αναπτύσσεται ανάμεσα στα φορτισμένα σωματίδια. Όσο μεγαλύτερο είναι το αναπτυσσόμενο δυναμικό τόσο πιο δύσκολα σχηματίζονται νανοσωματίδια Υπερηχητική ανάδευση Οι τεχνικές που προαναφέρθηκαν αποσκοπούν στη μεταβολή των επιφανειακών ιδιοτήτων των αιωρούμενων νανοσωματιδίων και στον περιορισμό του σχηματισμού συσσωματωμάτων των σωματιδίων με στόχο τη δημιουργία σταθερών αιωρημάτων. Για το σπάσιμο των συσσωματωμάτων 17

19 έχει αποδειχθεί ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν ένα υπερηχητικό λουτρό και ένας ομογενοποιητής (αναδευτήρας)[25]. Πρόσφατα προτάθηκε μια μέθοδος για τη δημιουργία σταθερών αιωρημάτων που αποτελούνται από δύο μικρά κανάλια που διαιρούν ένα ρεύμα ρευστού δε δύο διαφορετικά ρεύματα. Και τα δύο ρεύματα στη συνέχεια ανασυνδυάζονται σε ένα θάλαμο αντίδρασης και τα πλέγματα που σχηματίζουν τα νανοσωματίδια σπάνε [26]. Όταν το αιώρημα έρθει σε επαφή με τα εσωτερικά τοιχώματα του θαλάμου αλληλεπίδρασης θα υπάρχει ροή μέσα από τα μικρά κανάλια. Κατά συνέπεια η ταχύτητα ροής του αιωρήματος θα αυξάνει μέσα στο μικρό κανάλι ενώ θα σχηματίζεται σπηλαίωση. Σε αυτό το επίπεδο της γρήγορης ροής τα σωματίδια οι συγκεντρωμένες ομάδες σωματιδίων θα πρέπει να σπάνε με διάφορους τρόπους έτσι ώστε να δημιουργούνται ομογενή αιωρήματα με λιγότερα συσσωματωμένα σωματίδια σε υψηλή πίεση. KΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑ ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Η θερμική αγωγιμότητα αποτελεί μια από τις πλέον χαρακτηριστικές παραμέτρους των νανορευστών. Στη βιβλιογραφία αναφέρεται πως η αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας στα νανορευστά είναι μεγάλη και πως η προσθήκη ακόμα και μιας μικρής συγκέντρωσης στο ρευστό δημιουργεί μια σημαντική αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας [27]. Η αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας επιτυγχάνεται από διαφορετικούς μηχανισμούς ανάμεσα στους οποίους είναι η κίνηση Brownian, το διεπιφανειακό στρώμα και η συσσώρευση των σωματιδίων [28]. Συχνά στη βιβλιογραφία τα νανορευστά αντιμετωπίζονται ως διφασικά μίγματα και με βάση θεωρίες των διφασικών μιγμάτων ή τις ιδιότητες των νανορευστών όπως για παράδειγμα είναι η θεωρία του Maxwell και η 18

20 προσέγγιση των Hamilton και Crosser [29]. Οι συγκεκριμένες προσεγγίσεις βασίζονται στην ομοιόμορφη κατανομή των σωματιδίων σε ένα ρευστό μέσο. Αν τα συσσωματωμένα σωματίδια στο ρευστό αποτελούνται από αλυσίδες σωματιδίων ή πλέγματα η παραγόμενη θερμική αγωγιμότητα θα είναι μεγαλύτερη από την συνήθη τιμή της [22]. Η θερμική αγωγιμότητα εξαρτάται από τις διαστάσεις των σωματιδίων και την ακτίνα τους. Σχήμα 2.1: Η επίδραση της συσσώρευσης στην αποτελεσματική θερμική αγωγιμότητα[22]. Η ενίσχυση της θερμικής αγωγιμότητας σχετίζεται με τη συσσώρευση των νανοσωματιδίων. Υπάρχει μια βέλτιστη συγκέντρωση συσσωμάτωσης με την οποία επιτυγχάνεται η μέγιστη θερμική αγωγιμότητα και η οποία απέχει πολύ από την αγωγιμότητα που επιτυγχάνεται στην ομογενή διασπορά των σωματιδίων. Υπάρχουν βέβαια και αναφορές με τις οποίες η συσσώρευση σωματιδίων όπως του χαλκού έχει το αντίθετο αποτέλεσμα δηλαδή τη μείωση της συγκέντρωσης [30]. 19

21 Η αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας εξαρτάται και από το σχήμα των νανοσωματιδίων και η επίδραση αυτή περιγράφεται από τη διαφορική θεωρία του μέσου που βασίζεται στο μοντέλο του Bruggeman που προσεγγίζει την αποτελεσματική αγωγιμότητα της νανοδιασποράς με μη σφαιρικά στερεά νανοσωματίδια. Στη συγκεκριμένη θεωρία θεωρείται η διεπιφανειακή θερμική αντίσταση των στερεών σωματιδίων και του ρευστού στο οποίο υπάρχουν [31]. Η υψηλή ενίσχυση της θερμικής αγωγιμότητας μπορεί να επιτευχθεί αν το σχήμα των νανοσωματιδίων διαφέρει σημαντικά από το σφαιρικό σχήμα [31]. Ορισμός και πλεονεκτήματα των νανορευστών: Ο όρος νανορευστά αναφέρεται σε μία νέα κατηγορία ρευστών μεταφοράς θερμότητας τα οποία παρουσιάζουν βελτιωμένες θερμικές ιδιότητες, ιδιαίτερα αναφορικά με τη θερμική τους αγωγιμότητα και δημιουργούνται με τη διασπορά και την αιώρηση σωματιδίων μεγέθους μικρότερου των 100nm. Στις περισσότερες εφαρμογές ωστόσο το μέγεθος των εν λόγω σωματιδίων δεν ξεπερνάει τα 50nm. Πλεονεκτήματα και εφαρμογές νανορευστών: Η επίδραση που αναμένεται να έχει η χρήση των νανορευστών σε εφαρμογές μεταφοράς θερμικής ενέργειας είναι τεράστια δεδομένου ότι οι διαφόρων ειδών εναλλάκτες θερμότητας χρησιμοποιούνται κατά κόρον στη βιομηχανία και η απόδοση τους είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία της. Μερικά από τα πλεονεκτήματα της χρήσης των νανορευστών αναλύονται παρακάτω. 20

22 1) Βελτίωση της μεταφοράς θερμότητας και της σταθερότητας: Λόγω του ότι η μεταφορά θερμότητας λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια του αντικειμένου είναι επιθυμητή η χρήση αντικειμένων όσο το δυνατόν μεγαλύτερης επιφάνειας. Τα νανοσωματίδια παρέχουν μεγαλύτερους λόγους επιφάνειας/ όγκου συγκριτικά με τα μικροσωματίδια και τα σωματίδια μεγέθους χιλιοστόμετρου με αποτέλεσμα να αυξάνει η ικανότητα μεταφοράς θερμότητας και η σταθερότητα των αιωρημάτων. Για παράδειγμα ένα σωματίδιο διαμέτρου 10nm παρουσιάζει 1000 φορές μεγαλύτερο λόγο επιφάνειας/ όγκου από ένα αντίστοιχο διαμέτρου 10μm. Παράλληλα σωματίδια μεγέθους μικρότερου από 20nm φέρουν το 20% των ατόμων τους στην επιφάνεια τους με αποτέλεσμα να τα κάνουν άμεσα διαθέσιμα για θερμική αλληλεπίδραση. Λόγω του τόσο μικρού μεγέθους τους τα νανοσωματίδια έχουν την ικανότητα να κυκλοφορούν ομαλά σε κανάλια και αγωγούς διαμέτρου μικρομέτρου ενώ το μέγεθος τους εμποδίζει την κατακάθισή τους κάνοντας ταυτόχρονα τα αιωρήματα περισσότερο σταθερά. 2) Ελαχιστοποίηση φραξίματος καναλιών/ αγωγών: Τα νανορευστά δεν αποτελούν μόνο προτιμότερο μέσο για μεταφοράς θερμότητας γενικά, αλλά παρουσιάζονται ιδανικά και για εφαρμογές μικροκαναλιών όπου παρουσιάζονται υψηλά θερμικά φορτία. Ο συνδυασμός μικροκαναλιών με την κυκλοφορία σε αυτά νανορευστών, παρέχει μεγάλες επιφανειών μεταφοράς θερμότητας και αυξημένες ιδιότητες θερμικής αγωγιμότητας του ρέοντος ρευστού. Κάτι τέτοιο ήταν μέχρι πρότινος αδύνατο αφού συχνά τα κανάλια αυτά έφραζαν από σωματίδια μεγαλύτερου μεγέθους (π.χ. μικροσωματίδια). 3) Ανάπτυξη των μικροσκοπικών συστημάτων: Η τεχνολογία νανορευστών συνεισφέρει στην προώθηση της σύγχρονης βιομηχανικής τάσης για τη μικροσκοπικοποίηση των 21

23 συστημάτων και εξοπλισμών, παρέχοντας τη δυνατότητα σχεδιασμού και χρήσης μικρότερων και ελαφρύτερων συστημάτων μεταφοράς ενέργειας. Με τον τρόπο αυτό εξοικονομείται στις βιομηχανίες χώρος και μείωση κόστους. 4) Μείωση της αντλητικής ισχύος: Η αύξηση της μεταφοράς θερμότητας σε εναλλάκτες με χρήση συμβατικών ρευστών είναι δυνατή με την αύξηση της ταχύτητας του ρευστού. Ωστόσο μια τέτοια αύξηση ταχύτητας απαιτεί περισσότερη αντλητική ισχύ που αντίστοιχα σημαίνει μεγαλύτερο κόστος λειτουργίας. Η ροή νανορευστού με καθορισμένη ταχύτητα στο ίδιο σύστημα μεταφοράς θερμότητας βελτιώνει τη μεταφορά θερμότητας λόγω αύξησης της θερμικής αγωγιμότητας χωρίς να απαιτείται σημαντική διαφοροποίηση της αντλητικής ισχύος. Στην περίπτωση αυτή θα πρέπει πάντως να συνυπολογίζεται η αύξηση στο ιξώδες που επέρχεται από την διασπορά των νανοσωματιδίων στο κυρίως ρευστό και αυξάνει τις απώλειες πίεσης άρα απαιτεί και περισσότερη αντλητική ισχύ για να τις υπερκαλύψει. Πειραματικά αποδεικνύεται ότι για δεδομένο θερμικό περιεχόμενο η απαιτούμενη ογκομετρική παροχή νανορευστού είναι μέχρι και 4 φορές μικρότερη σε σύγκριση με του νερού, με αποτέλεσμα και η αντίστοιχη πτώση πίεσης να είναι μέχρι και 6 φορές χαμηλότερη. Άρα παρόλο που το νανορευστό έχει μεγαλύτερο ιξώδες και προκαλεί μεγαλύτερη πτώση πίεσης για δεδομένη ογκομετρική παροχή, όταν η σύγκριση γίνεται βάσει του θερμικού καθήκοντος του εναλλάκτη, αποδεικνύεται ότι η πτώση πίεσης του νανορευστού και συνεπώς η αντλητική ισχύς είναι σημαντικά χαμηλότερη εξαιτίας της μικρότερης παροχής του. Το γενικό συμπέρασμα που προκύπτει είναι ότι η συσσώρευση νανοσωματιδίων έχει σημαντικό ρόλο στη μεταφορά θερμότητας εξαιτίας του 22

24 σχήματος που έχουν οι αλυσίδες που σχηματίζουν ενώ υπάρχει και χρονική εξάρτηση της θερμικής αγωγιμότητας στα νανορευστά που αποδεικνύει ότι η μείωση της θερμικής αγωγιμότητας με το πέρασμα του χρόνου είναι το αποτέλεσμα της δημιουργίας συσσωματωμάτων από τα νανοσωματίδια [33]. Η θερμική αγωγιμότητα επηρεάζεται από διάφορες παραμέτρους όπως η χημική σύσταση του στερεού σωματιδίου και το ρευστό, οι επιφανειοδραστικές ουσίες, το σχήμα των νανοσωματιδίων, το μέγεθος, η συγκέντρωση και η πολυδιασπορά, αλλά η ακριβής σχέση των παραμέτρων αυτών με τη θερμική αγωγιμότητα δεν έχει προσδιοριστεί ακριβώς [34]. Η αύξηση της θερμοκρασίας επίσης βελτιώνει τη θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών αλλά και σε αυτήν την περίπτωση η ακριβής σχέση δεν έχει καθοριστεί. Στην πραγματικότητα η εμπορευματοποίηση των νανορευστών παρεμποδίζεται από την έλλειψη της γνώσης των συσχετισμών της θερμικής αγωγιμότητας με τις παραμέτρους που την επηρεάζουν [35]. Επιπλέον η θερμική αγωγιμότητα εξαρτάται από τη θερμοκρασία σε νανορευστά με διασπαρμένα σωματίδια CuO, Al 2 O 3, TiO 2, ZnO [36-38]. Ένα πλήθος εργασιών αναφέρουν διάφορες τεχνικές πειραματικές για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών. Οι πειραματικές μετρήσεις που καταγράφονται στη βιβλιογραφία επιβεβαιώνουν ότι η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών αποτελεί συνάρτησει πολλών παραμέτρων. Η μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών αποτελεί ένα πεδίο που προσελκύει έντονα το ερευνητικό ενδιαφέρον. Ο κλασσικός τρόπος για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας είναι η εφαρμογή του νόμου του Fourier για την αγωγή θερμότητας σε μονοδιάστατη και γνωστή ροή θερμότητας. Ο προσδιορισμός γίνεται με τη μέτρηση των θερμοκρασιών σε δύο γνωστά σημεία και με τη χρήση της σχέσης [2]: 23

25 όπου q είναι η μεταφερόμενη θερμότητα και ΔΤ είναι η διαφορά θερμοκρασίας σε μήκος L και επιφάνεια Α. Σε αυτές τις μετρήσεις το μεγαλύτερο ενδιαφέρον επικεντρώνεται στον προσδιορισμό του μονοδιάστατου πεδίου. Επιπλέον η θερμική αγωγιμότητα είναι δύσκολο να μετρηθεί στα ρευστά εξαιτίας του ακαθόριστου σχήματος, μεγέθους και επιφάνειας που έχουν. Επιπρόσθετα, στην περίπτωση των νανορευστών η παρουσία των σωματιδίων μπορεί να δυσκολέψει τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας όπως διατηρείται η ομοιογένεια του μέσου. Η θερμική αγωγιμότητα των ρευστών μπορεί να μετρηθεί επιτυχώς αν ο χρόνος που μετριέται η θερμική αγωγιμότητα είναι πολύ μικρός έτσι ώστε να μην πραγματοποιείται συναγωγή. Για την μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές με πιο χαρακτηριστικές τη μέθοδο θερμαινόμενου σύρματος [39], τη μέθοδο μόνιμης κατάστασης [40], τη μέθοδο 3ω. Στη συνέχεια του κεφαλαίου παρουσιάζονται οι βασικότερες τεχνικές μέτρησης της θερμικής αγωγιμότητας στα νανορευστά. 2.1 Τεχνική θερμαινόμενου σύρματος για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας. Η τεχνική του θερμαινόμενου σύρματος πρωτοχρησιμοποιήθηκε το 1931 [40] για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας των κονιαμάτων. Πολλοί ερευνητές τροποποίησαν τη συγκεκριμένη μέθοδο για να την κάνουν πιο ακριβή. Σε αυτήν τη μέθοδο ένα σύρμα συνήθως λευκόχρυσου χρησιμοποιείται για τη μέτρηση το οποίο χρησιμοποιείται και ως θερμαντικό στοιχείο και ως θερμόμετρο. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην αρχή της μέτρησης της θερμοκρασίας και στην απόκριση του χρόνου του σύρματος σε έναν ηλεκτρικό παλμό. 24

26 Σχήμα 2.2: Η πειραματική διάταξη μέτρησης της θερμικής αγωγιμότητας με τη διάταξη θερμαινόμενου σύρματος [42] Γενικά η πειραματική διάταξη για τη χρήση της μεθόδου θερμαινόμενου σύρματος αποτελείται από έναν αισθητήρα που εισάγεται στο νανορευστό για τη μέτρηση. Το ρόλο του αισθητήρα έχει ένα μεταλλικό σύρμα που χρησιμοποιείται ως γραμμική πηγή θερμότητας αλλά και ως θερμόμετρο. Το σύρμα φτάνει στην επιθυμητή θερμοκρασία μέσω της επιβολής σταθερού ρεύματος. Η θερμότητα που διαχέεται στο σύρμα αυξάνει τη θερμοκρασία του όπως επίσης και τη θερμοκρασία του νανορευστού. Η αύξηση αυτή της θερμοκρασίας εξαρτάται από τη θερμική αγωγιμότητα του νανορευστού στο οποίο εισέρχεται το θερμό σύρμα [42]. Η συγκεκριμένη μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη βιβλιογραφία για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας. Ο Murshed και οι συνεργάτες του [43] 25

27 χρησιμοποίησαν τη συγκεκριμένη συσκευή για να μετρήσουν τις θερμικές αγωγιμότητες νανορευστών που παρασκεύασαν με διασπορά νανοσωματιδίων TiO 2 ραβδοειδούς και σφαιρικού σχήματος. Επιπλέον με τη συγκεκριμένη μέθοδο προσδιόρισαν το ph και την πυκνότητα των συγκεκριμένων νανορευστών. Η συγκεκριμένη μέθοδος χρησιμοποιείται και με την εναλλακτική της μορφή την τεχνική θερμού σύρματος υγρού μετάλλου. Η μέθοδος θερμαινόμενου σύρματος υγρού μετάλλου χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των ηλεκτρικά αγώγιμων ρευστών. Στο ρευστό εισάγεται μια τριχοειδής γυάλινη στήλη με υδράργυρο με το γυαλί να προστατεύει το θερμό σύρμα υδραργύρου από το ηλεκτρικά αγώγιμο ρευστό [44]. Η μέθοδος θερμαινόμενου σύρματος έχει διάφορα πλεονεκτήματα με πιο σημαντικό το γεγονός πως μπορεί να εφαρμοστεί στα ρευστά ελαχιστοποιώντας το πειραματικό σφάλμα. Επιπλέον η πειραματική της συσκευή είναι ιδιαίτερα απλή δίνοντας της πλεονέκτημα έναντι των άλλων μεθόδων. 2.2 Τεχνική αναλυτών θερμικής σταθεράς. Οι αναλυτές της θερμικής σταθεράς χρησιμοποιούν τη θεωρία περιοδικής παλμικής πηγής για τον υπολογισμό της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών. Σε αυτήν τη μέθοδο η περιοδική παλμική πηγή λειτουργεί τόσο ως αισθητήρας θερμοκρασίας, όσο και ως πηγή θερμότητας. Η μέθοδος αναλυτών θερμικής σταθεράς χρησιμοποιεί το νόμο του Fourier για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας [45]. Η πειραματική διάταξη αποτελείται από αναλυτές θερμικής σταθεράς, ένα δοχείο, ένα λουτρό σταθερής θερμοκρασίας και ένα θερμόμετρο. Ο ανιχνευτής των αναλυτών θερμικής σταθεράς βυθίζεται κάθετα στο δοχείο που περιέχει το νανορευστό και το οποίο είναι τοποθετημένο στο λουτρό σταθερής θερμοκρασίας του νανορευστού. Η θερμική αγωγιμότητα του νανορευστού καθορίζεται με τη μέτρηση της αντίστασης του αισθητήρα ο 26

28 οποίος αποτελείται από ένα ηλεκτρικά αγώγιμο λεπτό έλασμα που τοποθετείται ανάμεσα σε μονωτικά στρώματα [46]. Σχήμα 2.3: Πειραματική διάταξη στη μέθοδο αναλυτών θερμικής σταθεράς [45] Τα πλεονεκτήματα της συγκεκριμένης μεθόδου είναι [45]: παίρνουν γρήγορα μετρήσεις, Μπορούν να μετρηθούν δείγματα με μεγάλο εύρος θερμικών αγωγιμοτήτων, από 0,02 έως 200W/mK Δεν απαιτείται προετοιμασία του δείγματος Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορα μεγέθη δείγματος. 2.3 Μέθοδος μόνιμης κατάστασης παράλληλων πλακών Η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών μπορεί να μετρηθεί με τη χρήση διαφόρων κελιών. Η πειραματική διάταξη για την εφαρμογή της μεθόδου παράλληλων πλακών μόνιμης κατάστασης αποτελείται από δυο παράλληλες πλάκες ανάμεσα στις οποίες βρίσκεται το ρευστό, η επιφάνεια 27

29 του οποίου είναι λίγο υψηλότερα από την επιφάνεια της πάνω πλάκας. Η επιφάνεια του ρευστού μπορεί να κινείται ελεύθερα επιτρέποντας τη θερμική εκτόνωση του ρευστού. Οι δυο παράλληλες πλάκες διαχωρίζονται με τρεις μικρούς γυάλινους διαχωριστές και το κελί του ρευστού βρίσκεται τοποθετημένο σε ένα μεγαλύτερο κελί από αλουμίνιο. Οι θερμοκρασίες στους διάφορους χώρους μετριούνται με θερμοστοιχεία που είναι τοποθετημένα στις πλάκες. Οι πλάκες συνήθως είναι από χαλκό του οποίου η αγωγιμότητα είναι μεγαλύτερη από αυτή των υγρών με αποτέλεσμα τα θερμοστοιχεία να δείχνουν τις θερμοκρασίες στην επιφάνεια των πλακών [47]. Σχήμα 2.4: Πειραματική διάταξη προσδιορισμού θερμικής αγωγιμότητας με τη μέθοδο μόνιμης κατάστασης παράλληλων πλακών [47]. 2.4 Μέθοδος Κυλινδρικού κελιού Η μέθοδος του κυλινδρικού κελιού είναι η πιο κοινή μέθοδος μόνιμης κατάστασης που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας των ρευστών. Σε αυτήν την μέθοδο το νανορευστό του οποίου ζητείται να 28

30 υπολογιστεί η θερμική αγωγιμότητα γεμίζει τον κενό χώρο μεταξύ δύο ομόκεντρων κυλίνδρων. Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιείται στη συγκεκριμένη μέθοδο είναι δύο ομοαξονικοί κύλινδροι [48]. Ένας ηλεκτρικός θερμαστής τοποθετείται στο εσωτερικό του εσωτερικού κυλίνδρου ενώ οι μπροστινές και οι πίσω πλευρές της συσκευής μονώνονται για να αποφευχθούν απώλειες θερμότητας. Σχήμα 2.5: Η πειραματική συσκευή κυλινδρικών κελιών [48] Κατά τη διάρκεια των πειραματικών μετρήσεων οι ροές θερμότητας στην ακτινική κατεύθυνση κινούνται προς το υγρό ψύξης στο εξωτερικό, μέσω του υγρού δοκιμής που βρίσκεται στον ενδιάμεσο χώρο των κυλίνδρων. Για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας χρησιμοποιούνται θερμοστοιχεία 29

31 που τοποθετούνται στο μέσο της πειραματικής διάταξης και μετράνε τη θερμοκρασία στον εσωτερικό και εξωτερικό σωλήνα. 2.5 Μέθοδος Ταλάντωσης της θερμοκρασίας Η μέθοδος αυτή μετράει την απόκριση της θερμοκρασίας του νανορευστού όταν η θερμοκρασία ταλαντώνεται. Η μετρούμενη απόκριση της θερμοκρασίας στο νανορευστό είναι το αποτέλεσμα της μέσης ή τοπικής θερμικής αγωγιμότητας στην κατεύθυνση του ύψους του χώρου του νανορευστού. Η πειραματική διάταξη απαιτεί ένα ειδικά κατασκευασμένο κελί που ψύχεται με νερό ψύξης στα δύο άκρα του που βρίσκονται σε ένα θερμοστατικό λουτρό [7]. Σχήμα 2.6: Το κελί που χρησιμοποιείται στη μέθοδο ταλάντωσης της θερμοκρασίας [7]. 30

32 Η ηλεκτρική σύνδεση παρέχει ισχύ στο στοιχείο Peltier. Οι θερμοκρασίες μετριούνται στη διατομή δοκιμής μέσω ενός αριθμού θερμοστοιχείων των οποίων οι αποκρίσεις ενισχύονται με ενισχυτές. Η όλη διάταξη είναι αυτοματοποιημένη και καταγράφονται τα δεδομένα σε ηλεκτρονικό υπολογιστή [7]. Η αρχή λειτουργίας της συγκεκριμένης μεθόδου δείχνει ότι η θερμική διάχυση του ρευστού μπορεί να μετρηθεί με μεγάλη ακρίβεια θεωρώντας την απόσβεση της θερμικής ταλάντωσης από το όριο προς το κέντρο του ρευστού. Παρόλα αυτά ο άμεσος προσδιορισμός της θερμικής αγωγιμότητας δεν είναι ιδιαίτερα ακριβής δεδομένου ότι απαιτείται ο συνυπολογισμός του υλικού αναφοράς που γενικά είναι ανομοιογενές [7]. 2.6 Η μέθοδος 3ω Η μέθοδος 3ω μοιάζει με την μέθοδο θερμού σύρματος, αφού χρησιμοποιεί ακτινική ροή θερμότητας από ένα απλό στοιχείο που δρα ταυτόχρονα ως θερμαντικό στοιχείο και ως θερμόμετρο. Η χρήση της ταλάντωσης της θερμοκρασίας αντί για την χρονικά εξαρτημένη απόκριση αποτελεί την πιο σημαντική τους διαφορά. Ένα ημιτονοειδές ρεύμα σε συχνότητα ω διέρχεται μέσω του μεταλλικού σύρματος και παράγει ένα κύμα θερμότητας 2ω που παράγει μια τάση σε συχνότητα 3ω [41]. Η πειραματική διάταξη για τη μέθοδο 3ω κατασκευάζεται από την εναπόθεση μετάλλου. Η συσκευή συνδέεται με μεταλλικούς θερμαντήρες από ηλεκτρικά σύρματα. Γύρω από το θερμαντήρα δημιουργείται ένας χώρος στον οποίο περιέχεται το νανορευστό. Μια μικροσυσκευή τοποθετείται στο εσωτερικό ενός κρυοστάτη ελεγχόμενης θερμοκρασίας. Η συγκεκριμένη μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών συναρτήσει του χρόνου [49]. 31

33 2.7 Μέθοδος θερμικής σύγκρισης Μια από τις παλαιότερες μεθόδους μέτρησης θερμικής αγωγιμότητας είναι η μέτρηση της θερμικής σύγκρισης. Σε αυτήν την μέθοδο χρησιμοποιείται ένας αισθητήρας με σημειακή επαφή με το δείγμα του οποίου η αγωγιμότητα πρόκειται να μετρηθεί. Η μέτρηση με τη συγκεκριμένη μέθοδο είναι στιγμιαία και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων υγρών [50]. Η βασική αρχή στη συσκευή θερμικής σύγκρισης είναι πως όταν δυο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας έρθουν σε επαφή τότε θα μεταφερθεί θερμότητα από το θερμότερο στο ψυχρότερο με αποτέλεσμα στο σημείο επαφής να διατηρηθεί πολύ γρήγορα μια μέση θερμοκρασία η οποία εξαρτάται από τη θερμική αγωγιμότητα των σωμάτων [42]. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑ ΝΑΝΟΡΕΥΣΤΑ Η θερμική αγωγιμότητα έχει μελετηθεί ευρέως ως ιδιότητα των νανορευστών επειδή αποτελεί μια ιδιότητα με ιδιαίτερο θεωρητικό και ερευνητικό ενδιαφέρον. Το ενδιαφέρον πηγάζει από το γεγονός πως η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τα οποία οφείλονται στα νανοσωματίδια που υπάρχουν σε αυτά, ενώ παράλληλα τα φαινόμενα μεταφοράς θερμότητας στα νανορευστά ξεπερνούν τα όρια της θεωρίας του αποτελεσματικού μέσου (effective-medium theory) σύμφωνα με την οποία ο μόνος μηχανισμός αγωγής θερμότητας είναι η θερμική διάχυση. Στη συνέχεια του κεφαλαίου παρουσιάζονται οι σημαντικότερες πειραματικές εργασίες και τα αποτελέσματα τους όπως αυτές παρουσιάζονται στην βιβλιογραφία. 32

34 3.1 Θερμική αγωγιμότητα σε νανορευστά χαμηλής συγκέντρωσης Ο Wang και οι συνεργάτες του [47] παρασκεύασαν και μελέτησαν την φαινόμενη θερμική αγωγιμότητα μιγμάτων ρευστών με την μέθοδο παράλληλων πλακών σε μόνιμη κατάσταση. Τα παρασκευαζόμενα μίγματα περιείχαν νανοσωματίδια Al 2 O 3 και CuO διασπαρμένα στο νερό, σε ρευστό αντλίας κενού, πετρέλαιο κινητήρα και αιθυλενογλυκόλη. Οι πειραματικές μετρήσεις που πραγματοποίησαν έδειξαν πως η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών είναι κατά πολύ μεγαλύτερη από την αντίστοιχη θερμική αγωγιμότητα των ρευστών που χρησιμοποιούνται ως βάση. Επιπλέον διατύπωσαν την άποψη, βασιζόμενοι στη σύγκριση των αποτελεσμάτων τους με τα αποτελέσματα άλλων ερευνητών πως η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών είναι συνάρτηση του μεγέθους των νανοσωματιδίων και συγκεκριμένα, η θερμική αγωγιμότητα αυξάνεται όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των νανοσωματιδίων που υπάρχουν στο ρευστό. Οι Xuan και Li ανέπτυξαν μια μέθοδο παρασκευής νανορευστών με την οποία διάφορα δείγματα νανορευστών παρασκευάστηκαν με την ανάμιξη κονιαμάτων νανοσωματιδίων και βασικών ρευστών. Τα παρασκευαζόμενα νανορευστά παρουσίασαν αρκετά αυξημένη θερμική αγωγιμότητα που αποδόθηκε στο μέγεθος των νανοσωματιδίων. Συγκεκριμένα χρησιμοποίησαν τη μέθοδο του θερμαινόμενου σύρματος για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας και απέδειξαν πως αυτή αυξάνονταν σημαντικά όσο αυξανόταν το κλάσμα όγκου των νανοσωματιδίων. O Εastman και οι συνεργάτες του [52] παρατήρησαν πως ένα νανορευστό που αποτελείται από νανοσωματίδια χαλκού διασπαρμένα σε αιθυλενογλυκόλη έχει πολύ μεγαλύτερη θερμική αγωγιμότητα από την καθαρή αιθυλενογλυκόλη ή την αιθυλενογλυκόλη που περιέχει διασπαρμένο τον ίδιο όγκο νανοσωματιδίων οξειδίου του χαλκού. Η θερμική αγωγιμότητα της αιθυλενογλυκόλης μετρήθηκε ότι αυξάνεται κατά 40% για νανορευστό που 33

35 περιέχει περίπου 0,3% vol νανοσωματίδια χαλκού μέσης διαμέτρου <10nm. Παρά το γεγονός πως τα συγκεκριμένα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την εξάρτηση της θερμικής αγωγιμότητας από το σχήμα των νανοσωματιδίων, δεν έχουν ως αποτέλεσμα την εξάρτηση της από το μέγεθος των νανοσωματιδίων ή την θερμική αγωγιμότητα των σωματιδίων. Σχήμα 3.1: Τα αποτελέσματα των Eastman et al για συγκέντρωση 0,3% συγκέντρωση χαλκού σε αιθυλενογλυκόλη [52]. Ο Tsai και οι συνεργάτες του [53] μελέτησαν τη θερμική αγωγιμότητα νανορευστών Fe 3 O 4 και Al 2 O 3 σε ιξώδη ρευστά διαφορετικών κλασμάτων όγκου. Σύμφωνα με τις πειραματικές τους μετρήσεις, η θερμική αγωγιμότητα προσεγγίζει την θεωρητικά υπολογιζόμενη. Επιπλέον, κατέληξαν πως η κίνηση Brown διαχεόμενων μαγνητικών σωματιδίων Fe 3 O 4 στα νανορευστά μπορεί να ενισχύσει σημαντικά τη θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών αλλά δεν επιδρά στα νανοσωματίδια Al 2 O 3. 34

36 Σχήμα 3.2: Λόγος θερμικής αγωγιμότητας συναρτήσει της πυκνότητας του βασικού ρευστού από τα αποτελέσματα των Tsai et al [53]. 3.2 Μη γραμμική συσχέτιση της αγωγιμότητας με τη συγκέντρωση των νανορευστών Σε μια πρόσφατη εργασία ο Harrish και οι συνεργάτες του [54] μελέτησαν τη μεταβολή της θερμικής αγωγιμότητας με την αλλαγή φάσης των αλκανίων υγρών, στερεών και τη συνέκριναν με μονούς νανοσωλήνες άνθρακα όπου παρατήρησαν μεγάλες διαφορές. Συγκεκριμένα παρατήρησαν πως σε φορτίο 0,25% vol σε μικρό νανοσωλήνα μικρού τοιχώματος άνθρακα επιτυγχάνεται αύξηση στην θερμική αγωγιμότητα κατά 250% στην στερεά κατάσταση ενώ στην υγρή κατάσταση η ενίσχυση της θερμικής αγωγιμότητας είναι 10%. 35

37 Διατυπώνουν την άποψη στη συγκεκριμένη εργασία πως η θερμική αγωγιμότητα αυξάνεται στην μεταβατική κατάσταση μεταξύ στερεάς και υγρής κατάστασης ανάλογα με το φορτίο του νανοσωλήνα άνθρακα. Σχήμα 3.3: Τα αποτελέσματα του λόγου της θερμικής αγωγιμότητας με την αλλαγή φάσης παρουσία νανοσωλήνων άνθρακα [54]. Σε μια άλλη εργασία, ο Yang και οι συνεργάτες του [43] παρασκεύασαν νανορευστά με τη διασπορά νανοσωματιδίων TiO 2 κυλινδρικού σχήματος με διαστάσεις διαμέτρου 10x40nm και σφαιρικού σχήματος διαμέτρου 15nm σε απιονισμένο νερό. Απέδειξαν ότι η θερμική αγωγιμότητα αυξάνεται καθώς αυξάνεται το κλάσμα όγκου των νανορευστών. Για την ίδια ογκομετρική φόρτιση η αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας είναι κατά 16% μεγαλύτερη από τη θεωρητικά υπολογιζόμενη. 36

38 3.3 Η εξάρτηση της θερμικής αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία H σχέση της θερμικής αγωγιμότητας με τη θερμοκρασία του νανορευστού έχει μελετηθεί αρκετά στη βιβλιογραφία. Ο Li και οι συνεργάτες του [56] συμπέραναν πως η κίνηση Brown από μόνη της δεν είναι ικανή να περιγράψει την εξάρτηση της θερμικής αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία, η οποία επηρεάζεται σημαντικά από το μέγεθος των νανοσωματιδίων και την πυκνότητα του ρευστού. Επιπρόσθετα η αύξηση της θερμοκρασίας έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της επιφανειακής ενέργειας των σωματιδίων η οποία μειώνεται περαιτέρω με τη συσσωμάτωση των νανοσωματιδίων και τη μείωση της πυκνότητας ενώ ταυτόχρονα οι αλλαγές αυτές ευνοούν την κίνηση Brown. Σε άλλη εργασία κατέληξαν πως τα νανορευστά που περιέχουν σφαιρικά σωματίδια επηρεάζονται σημαντικά από τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Επίσης η ενίσχυση της αγωγιμότητας των νανορευστών Al 2 O 3 ή των CuO είναι αρκετά μεγαλύτερη από το ρευστό βάσης σε θερμοκρασιακό εύρος από ο C. Η θερμική αγωγιμότητα και η θερμική διαχυτότητα των νανορευστών Au/τολουενίου Al 2 O 3, ΤιΟ 2 /νερού, CuO/νερού και CNT/νερού μετρήθηκαν από τον Zhang και την ομάδα του [57] για διαφορετικές συγκεντρώσεις αιωρημάτων και θερμοκρασίες, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι η θερμική αγωγιμότητα και η θερμική διαχυτότητα αυξάνονται με αύξηση της συγκέντρωσης των νανοσωματιδίων. Ωστόσο δεν αποδείχθηκε καμία εξάρτηση τους από τη θερμοκρασία. 3.4 Μηχανισμοί για την ενίσχυση της θερμικής αγωγιμότητας στα νανορευστά. Για την περιγραφή της ενίσχυσης της θερμικής αγωγιμότητας των περισσότερων νανορευστών χρησιμοποιείται η θεωρία του αποτελεσματικού 37

39 μέσου του Maxwell (effective medium) η οποία υποστηρίζει ότι η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών εξαρτάται μόνο από τον ογκομετρικό λόγο των νανοσωματιδίων όταν ο ογκομετρικός λόγος είναι χαμηλός και ο λόγος της αγωγιμότητας των σωματιδίων είναι υψηλός. Παρόλα αυτά το μεγαλύτερο μέρος των πειραματικών δεδομένων που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία δείχνουν πως η θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών εξαρτάται από ένα πλήθος παραμέτρων όπως το μέγεθος των νανοσωματιδίων και η θερμοκρασία του ρευστού. Κατά συνέπεια, είναι κατανοητό πως η κλασσική θεωρία δεν μπορεί να περιγράψει ικανοποιητικά όλα τα χαρακτηριστικά της θερμικής αγωγιμότητας των νανορευστών. Το γεγονός αυτό αποτέλεσε έναυσμα για πολλούς ερευνητές να ασχοληθούν με τους μηχανισμούς που βρίσκονται πίσω από την αγώγιμη συμπεριφορά των νανορευστών [58]. Οι διάφοροι μηχανισμοί αγωγής θερμότητας στα νανορευστά μπορούν να διακριθούν σε στατικούς και δυναμικούς μηχανισμούς. Στατικοί είναι οι μηχανισμοί που θεωρούν ότι τα νανοσωματίδια είναι ακίνητα στο νανορευστό και λαμβάνουν υπόψη τους τη στρωμάτωση των νανοσωματιδίων, τη συγκέντρωση τους και την ικανότητα διήθησης τους, τη διεπιφανειακή θερμική αντίσταση και τη γεωμετρία των νανοσωματιδίων [58]. Οι δυναμικοί μηχανισμοί είναι αυτοί που βασίζονται στην υπόθεση της τυχαίας κίνησης των νανοσωματιδίων στα νανορευστά συμπεριλαμβανομένου και της κίνησης Brown και τη συναγωγή των νανοσωματιδίων. Αυτοί οι μηχανισμοί αναπτύσσονται σε μικροσκοπικό επίπεδο. Οι μηχανισμοί αυτοί αναλύονται στη συνέχεια Η κίνηση Brown Η κίνηση αυτή είναι το αποτέλεσμα διάφορων δυνάμεων συμπεριλαμβανομένου των δυνάμεων από τους δεσμούς van der Waals, την ηλεκτροστατική δύναμη που προέρχεται από το διπλό ηλεκτρικό στρώμα στην επιφάνεια των σωματιδίων, τη στοχαστική δύναμη που αυξάνει την κίνηση Brown των σωματιδίων και την υδροδυναμική δύναμη. Εκτός από αυτές τις δυνάμεις η στοχαστική δύναμη και η ηλεκτροστατική προέρχονται από το 38

40 διπλό ηλεκτρικό στρώμα στην επιφάνεια του σωματιδίου και έχουν ιδιαίτερη σημασία για τα μικρά σωματίδια ενώ, οι δεσμοί van der Waals είναι ισχυρότεροι όταν η απόσταση ανάμεσα στα σωματίδια είναι μικρή [58]. Σύμφωνα με τον Eastman και τους συνεργάτες του [28] έχει διατυπωθεί η άποψη πως η κίνηση Brown μπορεί να αγνοηθεί αν ο λόγος της θερμικής διάχυσης προς τη διάχυση λόγω της κίνησης Brown είναι πολύ μεγαλύτερος από 25 ακόμα και στη περίπτωση που το μέγεθος του νανοσωματιδίου είναι της τάξης του 1 με 0,5nm. Επιπλέον η κίνηση Brown πιστεύεται ότι επιδρά έμμεσα στο σχηματισμό πλεγμάτων που η ύπαρξη τους βελτιώνει σημαντικά τη θερμική αγωγιμότητα του νανορευστού. Η κίνηση Brown που προκαλείται από τη νανοσυναγωγή αποτελεί ένα βασικό μηχανισμό σε επίπεδο νανοκλίμακας αλλά όταν πρωτοεισήχθηκε δεν εξηγούσε την επίδραση των διαφόρων παραμέτρων στην θερμική αγωγιμότητα [59]. Οι Jang και Choi εξήγησαν με απλές υποθέσεις έννοιες που επεισέρχονταν στη θερμική αγωγιμότητα των νανορευστών όπως τις συγκρούσεις των μορίων του ρευστού βάσης, τη θερμική διάχυση στα νανοσωματίδια των ρευστών, τις συγκρούσεις μεταξύ των νανοσωματιδίων από τη μεταφορική τους κίνηση εξαιτίας της κίνησης Brown και τις συγκρούσεις ανάμεσα στα μόρια του υγρού ρευστού και τα νανοσωματίδια που προέρχονται από τις θερμικές ταλαντώσεις [60]. Το συγκεκριμένο μοντέλο των Jang και Choi [59] θεωρήθηκε ελλιπές επειδή είχε πολλές απλουστεύσεις συμπεριλαμβανομένου ότι δεν συμπεριλάμβανε τη σχέση του αριθμού Nusselt για τη ροή στη σφαίρα ενώ στην ουσία το συγκεκριμένο μοντέλο ήταν το ίδιο με το μοντέλο υγρό στρωμάτωσης. Επιπλέον, έκαναν τη βασική υπόθεση της παράλληλης ροής για τη μεταφορά θερμότητας σε μικρούς ογκομετρικούς λόγους και θεώρησαν πως ο ογκομετρικός λόγος του υγρού στρώματος είναι ίσος με τον ογκομετρικό λόγο του σωματιδίου που στην πραγματικότητα δεν ισχύει [60]. Ο Prasher και οι συνεργάτες του [61] ανέπτυξαν μια θεωρία θεωρώντας άλλους πιθανούς μηχανισμούς για τη μεταφορά της θερμικής ενέργειας στα νανορευστά όπως τη μεταφορική κίνηση Brown, την ύπαρξη ενός δυναμικού ανάμεσα στα σωματίδια και τη συναγωγή στο υγρό εξαιτίας της κίνησης 39

Αιωρήματα & Γαλακτώματα

Αιωρήματα & Γαλακτώματα Αιωρήματα & Γαλακτώματα Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους 2014-15 Μάθημα 2ο 25 February 2015 Αιωρήματα Γαλακτώματα 1 Παρασκευή αιωρημάτων Οι μέθοδοι παρασκευής αιωρημάτων κατατάσσονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες

Διαβάστε περισσότερα

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 1 2.4 Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αντίσταση ενός αγωγού Λέξεις κλειδιά: ειδική αντίσταση, μικροσκοπική ερμηνεία, μεταβλητός αντισ ροοστάτης, ποτενσιόμετρο 2.4 Παράγοντες που επηρεάζουν την

Διαβάστε περισσότερα

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6-1 6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6.1. ΙΑ ΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Πολλές βιοµηχανικές εφαρµογές των πολυµερών αφορούν τη διάδοση της θερµότητας µέσα από αυτά ή γύρω από αυτά. Πολλά πολυµερή χρησιµοποιούνται

Διαβάστε περισσότερα

Κατηγορίες και Βασικές Ιδιότητες Θερμοστοιχείων.

Κατηγορίες και Βασικές Ιδιότητες Θερμοστοιχείων. Κεφάλαιο 3 Κατηγορίες και Βασικές Ιδιότητες Θερμοστοιχείων. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μετατροπέων για τη μέτρηση θερμοκρασίας. Οι βασικότεροι από αυτούς είναι τα θερμόμετρα διαστολής, τα θερμοζεύγη, οι μετατροπείς

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. Ηλεκτρισμένα σώματα. πως διαπιστώνουμε ότι ένα σώμα είναι ηλεκτρισμένο ; Ηλεκτρικό φορτίο

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. Ηλεκτρισμένα σώματα. πως διαπιστώνουμε ότι ένα σώμα είναι ηλεκτρισμένο ; Ηλεκτρικό φορτίο ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 1 Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο Ηλεκτρική δύναμη και φορτίο Ηλεκτρισμένα σώματα 1.1 Ποια είναι ; Σώματα (πλαστικό, γυαλί, ήλεκτρο) που έχουν την ιδιότητα να ασκούν δύναμη σε ελαφρά

Διαβάστε περισσότερα

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος 2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος Όπως είναι γνωστό από την καθημερινή εμπειρία τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρικές ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας ΜΜΚ 312 Μεταφορά Θερμότητας Τμήμα Μηχανικών Μηχανολογίας και Κατασκευαστικής Διάλεξη 1 MMK 312 Μεταφορά Θερμότητας Κεφάλαιο 1 1 Μεταφορά Θερμότητας - Εισαγωγή Η θερμότητα

Διαβάστε περισσότερα

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών Οι παρούσες σημειώσεις αποτελούν βοήθημα στο μάθημα Αριθμητικές Μέθοδοι του 5 ου εξαμήνου του ΤΜΜ ημήτρης Βαλουγεώργης Καθηγητής Εργαστήριο Φυσικών

Διαβάστε περισσότερα

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης)

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης) Θερμοκρασία - Θερμότητα (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης) Θερμοκρασία Ποσοτικοποιεί την αντίληψή μας για το πόσο ζεστό ή κρύο είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ Διευθυντής: Διονύσιος-Ελευθ. Π. Μάργαρης, Αναπλ. Καθηγητής ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Αν. Καθ. Δρ Μαρία Α. Γούλα ΤΜΗΜΑ: Μηχανικών Περιβάλλοντος & Μηχανικών Αντιρρύπανσης 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative

Διαβάστε περισσότερα

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι Τι είναι αέριο; Λέμε ότι μία ουσία βρίσκεται στην αέρια κατάσταση όταν αυθόρμητα

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ. Διάχυση Συναγωγή. Δημήτριος Τσιπλακίδης e mail: dtsiplak@chem.auth.gr url: users.auth.gr/~dtsiplak

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ. Διάχυση Συναγωγή. Δημήτριος Τσιπλακίδης e mail: dtsiplak@chem.auth.gr url: users.auth.gr/~dtsiplak 1 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ Διάχυση Συναγωγή Δημήτριος Τσιπλακίδης e mail: dtsiplak@chem.auth.gr url: users.auth.gr/~dtsiplak Μεταφορά μάζας Κινητήρια δύναμη: Διαφορά συγκέντρωσης, ΔC Μηχανισμός: Διάχυση (diffusion)

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1 ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Προβλήματα μεταφοράς θερμότητας παρουσιάζονται σε κάθε βήμα του μηχανικού της χημικής βιομηχανίας. Ο υπολογισμός των θερμικών απωλειών, η εξοικονόμηση ενέργειας και ο σχεδιασμός

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η επιστήμη της Θερμοδυναμικής (Thermodynamics) συσχετίζεται με το ποσό της μεταφερόμενης ενέργειας (έργου ή θερμότητας) από ένα σύστημα προς ένα

Διαβάστε περισσότερα

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή 5 Μετρητές παροχής 5.Εισαγωγή Τρεις βασικές συσκευές, με τις οποίες μπορεί να γίνει η μέτρηση της ογκομετρικής παροχής των ρευστών, είναι ο μετρητής Venturi (ή βεντουρίμετρο), ο μετρητής διαφράγματος (ή

Διαβάστε περισσότερα

Περιβαλλοντική Χημεία

Περιβαλλοντική Χημεία ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Περιβαλλοντική Χημεία Εργαστηριακό Μέρος Ενότητα 3: Ισοζύγιο Ενέργειας Ευάγγελος Φουντουκίδης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε. Άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 9. Προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής

Άσκηση 9. Προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής 1.Σκοπός Άσκηση 9 Προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής τριβής υγρών Σκοπός της άσκησης είναι ο πειραματικός προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής τριβής (ιξώδες) ενός υγρού. Βασικές θεωρητικές γνώσεις.1

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΕΛΑΣΗ. Το εργαλείο διέλασης περιλαμβάνει : το μεταλλικό θάλαμο, τη μήτρα, το έμβολο και το συμπληρωματικό εξοπλισμό (δακτυλίους συγκράτησης κλπ.).

ΔΙΕΛΑΣΗ. Το εργαλείο διέλασης περιλαμβάνει : το μεταλλικό θάλαμο, τη μήτρα, το έμβολο και το συμπληρωματικό εξοπλισμό (δακτυλίους συγκράτησης κλπ.). ΔΙΕΛΑΣΗ Κατά τη διέλαση (extrusion) το τεμάχιο συμπιέζεται μέσω ενός εμβόλου μέσα σε μεταλλικό θάλαμο, στο άλλο άκρο του οποίου ευρίσκεται κατάλληλα διαμορφωμένη μήτρα, και αναγκάζεται να εξέλθει από το

Διαβάστε περισσότερα

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος ΕΞ ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος ΕΞ.1 Εισαγωγή Αντικείµενο της συµπύκνωσης είναι κατά κύριο λόγο η αποµάκρυνση νερού, µε εξάτµιση, από ένα υδατικό διάλυµα που περιέχει µια ή περισσότερες διαλυµένες ουσίες,

Διαβάστε περισσότερα

Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Περιεχόμενα ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1.1 Θερμοδυναμική και Μετάδοση Θερμότητας 1 1.2

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 8: Εκχύλιση, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Τύποι εκχύλισης

Διαβάστε περισσότερα

Μέτρηση ιξώδους λιπαντικών

Μέτρηση ιξώδους λιπαντικών 5 η Εργαστηριακή Άσκηση Μέτρηση ιξώδους λιπαντικών Εργαστήριο Τριβολογίας Μάιος 2011 Αθανάσιος Μουρλάς Η λίπανση Ως λίπανση ορίζεται η παρεμβολή μεταξύ των δύο στοιχείων του τριβοσυστήματος τρίτου κατάλληλου

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ

ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ Environmental Fluid Mechanics Laboratory University of Cyprus Department Of Civil & Environmental Engineering ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΟΔΗΓΙΩΝ HM 134 ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ Εγχειρίδιο

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΝΔΟΔΑΠΕΔΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗ: ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ

ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΝΔΟΔΑΠΕΔΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗ: ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ Επιβλέπων: ΠΕΤΡΟΣ Γ. ΒΕΡΝΑΔΟΣ, Καθηγητής ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΝΔΟΔΑΠΕΔΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗ:

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΔΙΑΦΑΝΩΝ ΚΑΙ ΑΔΙΑΦΑΝΩΝ ΥΓΡΩΝ (ASTM D 445, IP 71)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΔΙΑΦΑΝΩΝ ΚΑΙ ΑΔΙΑΦΑΝΩΝ ΥΓΡΩΝ (ASTM D 445, IP 71) ΘΕΩΡΙΑ Ιξώδες ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΔΙΑΦΑΝΩΝ ΚΑΙ ΑΔΙΑΦΑΝΩΝ ΥΓΡΩΝ (ASTM D 445, IP 71) Το ιξώδες είναι η ιδιότητα που έχει ένα ρευστό να παρουσιάζει αντίσταση κατά τη ροή του, ως αποτέλεσμα

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ Θεωρητικη αναλυση μεταλλα Έχουν κοινές φυσικές ιδιότητες που αποδεικνύεται πως είναι αλληλένδετες μεταξύ τους: Υψηλή φυσική αντοχή Υψηλή πυκνότητα Υψηλή ηλεκτρική και θερμική

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Α.Μ. Νέτσου 1, Ε. Χουντουλέση 1, Μ.Περράκη 2, Α.Ντζιούνη 1, Κ. Κορδάτος 1 1 Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ 2 Σχολή

Διαβάστε περισσότερα

Ιδιότητες Ψυχρής Ροής Προϊόντων Πετρελαίου

Ιδιότητες Ψυχρής Ροής Προϊόντων Πετρελαίου ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Χημικών Μηχανικών Τομέας Σύνθεση & Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διεργασιών & Συστημάτων Εργαστήριο Καυσίμων & Λιπαντικών Εργαστηριακή Άσκηση Ιδιότητες Ψυχρής Ροής Προϊόντων

Διαβάστε περισσότερα

Περιβαλλοντικές απόψεις της παροχής ενέργειας στις χηµικές αντιδράσεις.

Περιβαλλοντικές απόψεις της παροχής ενέργειας στις χηµικές αντιδράσεις. Περιβαλλοντικές απόψεις της παροχής ενέργειας στις χηµικές αντιδράσεις. Περίληψη Η επιβάρυνση του περιβάλλοντος που προκαλείται από την παροχή ηλεκτρικής ή θερµικής ενέργειας είναι ιδιαίτερα σηµαντική.

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανικές ιδιότητες υάλων. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain)

Μηχανικές ιδιότητες υάλων. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain) Μηχανικές ιδιότητες υάλων Η ψαθυρότητα των υάλων είναι μια ιδιότητα καλά γνωστή που εύκολα διαπιστώνεται σε σύγκριση με ένα μεταλλικό υλικό. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain) E (Young s modulus)=

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ (ΕΝΑΕΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΑ ΣΥΡΜΑΤΑ)

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ (ΕΝΑΕΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΑ ΣΥΡΜΑΤΑ) ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ (ΕΝΑΕΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΑ ΣΥΡΜΑΤΑ) Οι ηλεκτρικές εφαρµογές του αλουµινίου εκµεταλλεύονται πρώτιστα την πολύ καλή ηλεκτρική αγωγιµότητα (χαµηλή ειδική αντίσταση) του µετάλλου,

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής Ονοματεπώνυμο:Κυρκιμτζής Γιώργος Σ.Τ.Ε.Φ. Οχημάτων - Εξάμηνο Γ Ημερομηνία εκτέλεσης Πειράματος : 12/4/2000 Ημερομηνία

Διαβάστε περισσότερα

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ 1 B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό κάθε µιας από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΕΜΒΑΠΤΙΣΜΕΝΟΥ ΣΕ ΟΧΕΙΟ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑ. Ν. Χασιώτης, Ι. Γ. Καούρης, Ν. Συρίµπεης. Τµήµα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών 65 (Ρίο) Πάτρα.

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Μοντέλο ατόμου m p m n =1,7x10-27 Kg m e =9,1x10-31 Kg Πυρήνας: πρωτόνια (p + ) και νετρόνια (n) Γύρω από τον πυρήνα νέφος ηλεκτρονίων (e -

Διαβάστε περισσότερα

3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 1 Λέξεις κλειδιά: Ηλεκτρολυτικά διαλύματα, ηλεκτρόλυση,

Διαβάστε περισσότερα

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Σκοπός Στο τρίτο κεφάλαιο θα εισαχθεί η έννοια της ηλεκτρικής ενέργειας. 3ο κεφάλαιο ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 1 2 3.1 Θερμικά αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος Λέξεις κλειδιά:

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογισµοί του Χρόνου Ξήρανσης

Υπολογισµοί του Χρόνου Ξήρανσης Η πραγµατική επιφάνεια ξήρανσης είναι διασπαρµένη και ασυνεχής και ο µηχανισµός από τον οποίο ελέγχεται ο ρυθµός ξήρανσης συνίσταται στην διάχυση της θερµότητας και της µάζας µέσα από το πορώδες στερεό.

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 9. Μη καταστροφικοί έλεγχοι υλικών Δινορεύματα

Άσκηση 9. Μη καταστροφικοί έλεγχοι υλικών Δινορεύματα Άσκηση 9 Μη καταστροφικοί έλεγχοι υλικών Δινορεύματα Στοιχεία Θεωρίας Η αναγκαιότητα του να ελέγχονται οι κατασκευές (ή έστω ορισμένα σημαντικά τμήματα ή στοιχεία τους) ακόμα και κατά τη διάρκεια της λειτουργίας

Διαβάστε περισσότερα

Μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας με τη βοήθεια του απλού εκκρεμούς.

Μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας με τη βοήθεια του απλού εκκρεμούς. Μ2 Μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας με τη βοήθεια του απλού εκκρεμούς. 1 Σκοπός Η εργαστηριακή αυτή άσκηση αποσκοπεί στη μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας σε ένα τόπο. Αυτή η μέτρηση επιτυγχάνεται

Διαβάστε περισσότερα

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ Σκοπός Στο δεύτερο κεφάλαιο θα εισαχθεί η έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος και της ηλεκτρικής τάσης,θα μελετηθεί ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και θα εισαχθεί η έννοια της αντίστασης.

Διαβάστε περισσότερα

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ε π α ν α λ η π τ ι κ ά θ έ µ α τ α 0 0 5 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 1 ΘΕΜΑ 1 o Για τις ερωτήσεις 1 4, να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που

Διαβάστε περισσότερα

Mάθημα: Θερμικές Στροβιλομηχανές. Εργαστηριακή Ασκηση. Μέτρηση Χαρακτηριστικής Καμπύλης Βαθμίδας Αξονικού Συμπιεστή

Mάθημα: Θερμικές Στροβιλομηχανές. Εργαστηριακή Ασκηση. Μέτρηση Χαρακτηριστικής Καμπύλης Βαθμίδας Αξονικού Συμπιεστή Ε.Μ. ΠΟΛΥΤΕΧΝΕIΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡIΟ ΘΕΡΜIΚΩΝ ΣΤΡΟΒIΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΡΕΥΣΤΩΝ Mάθημα: Θερμικές Στροβιλομηχανές Εργαστηριακή Ασκηση Μέτρηση Χαρακτηριστικής Καμπύλης Βαθμίδας Αξονικού Συμπιεστή Κ. Μαθιουδάκη Καθηγητή

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 7: Φυγοκέντριση, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Αρχή λειτουργίας

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΟΔΗΓΙΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΥΓΡΗΣ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ Ελένη Παντελή, Υποψήφια Διδάκτορας Γεωργία Παππά, Δρ. Χημικός Μηχανικός

Διαβάστε περισσότερα

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1 ΜΜΚ 31 Μεταφορά Θερμότητας Εξαναγκασμένη Συναγωγή και Σφαίρες ΜΜΚ 31 Μεταφορά Θερμότητας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής ΜΜK 31 Μεταφορά Θερμότητας 1 και Σφαίρες (flow across cylinders

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΡΩΤΟΥ ΟΡΙΑΚΟΥ ΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΚΙΝΗΤΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΕΠΙΠΕΔΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ Σκοπός της άσκησης Στην παρούσα εργαστηριακή άσκηση γίνεται μελέτη του Στρωτού

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο Βασίλης Γαργανουράκης Φυσική ήγ Γυμνασίου Εισαγωγή Στο προηγούμενο κεφάλαιο μελετήσαμε τις αλληλεπιδράσεις των στατικών (ακίνητων) ηλεκτρικών φορτίων. Σε αυτό το κεφάλαιο

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο.

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο. 1 ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο. Οι ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου για ζεστό νερό χρήσης, ήταν η αρχική αιτία της επινόησης των εναλλακτών θερμότητας. Στους εναλλάκτες ένα θερμαντικό

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ Τι είναι ; Ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζεται η προσανατολισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων ή γενικότερα των φορτισμένων σωματιδίων Που μπορεί να

Διαβάστε περισσότερα

[ ] = = Συναγωγή Θερμότητας. QW Ahθ θ Ah θ θ. Βασική Προϋπόθεση ύπαρξης της Συναγωγής: Εξίσωση Συναγωγής (Εξίσωση Newton):

[ ] = = Συναγωγή Θερμότητας. QW Ahθ θ Ah θ θ. Βασική Προϋπόθεση ύπαρξης της Συναγωγής: Εξίσωση Συναγωγής (Εξίσωση Newton): Συναγωγή Θερμότητας: Συναγωγή Θερμότητας Μέσω Συναγωγής μεταδίδεται η θερμότητα μεταξύ της επιφάνειας ενός στερεού σώματος και ενός ρευστού το οποίο βρίσκεται σε κίνηση σχετικά με την επιφάνεια και ταυτόχρονα

Διαβάστε περισσότερα

Θέµα 1 ο. iv) πραγµατοποιεί αντιστρεπτές µεταβολές.

Θέµα 1 ο. iv) πραγµατοποιεί αντιστρεπτές µεταβολές. ΜΑΘΗΜΑ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ Θέµα 1 ο α) Ορισµένη ποσότητα ιδανικού αερίου πραγµατοποιεί µεταβολή AB από την κατάσταση A (p, V, T ) στην κατάσταση B (p, V 1, T ). i) Ισχύει V 1 = V. ii) Η µεταβολή παριστάνεται

Διαβάστε περισσότερα

Β' τάξη Γενικού Λυκείου. Κεφάλαιο 1 Κινητική θεωρία αερίων

Β' τάξη Γενικού Λυκείου. Κεφάλαιο 1 Κινητική θεωρία αερίων Β' τάξη Γενικού Λυκείου Κεφάλαιο 1 Κινητική θεωρία αερίων Κεφάλαιο 1 Κινητική θεωρία αερίων Χιωτέλης Ιωάννης Γενικό Λύκειο Πελοπίου 1.1 Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα αντιστοιχεί σε ισοβαρή μεταβολή;

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΑ ΤΟ ΝΕΡΟ

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΑ ΤΟ ΝΕΡΟ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ είναι ο επιστημονικός κλάδος γνώσεων της μηχανικής των ρευστών, που εξετάζει τα ρευστά που βρίσκονται σε στατική ισορροπία η μεταφέρονται μετατίθενται κινούμενα ως συμπαγή σώματα, χωρίς λόγου

Διαβάστε περισσότερα

Η κίνηση του νερού εντός των φυτών (Soil-Plant-Atmosphere Continuum) Δημήτρης Κύρκας

Η κίνηση του νερού εντός των φυτών (Soil-Plant-Atmosphere Continuum) Δημήτρης Κύρκας Η κίνηση του νερού εντός των φυτών (Soil-Plant-Atmosphere Continuum) Δημήτρης Κύρκας Η Σεκόγια (Sequoia) «Redwood» είναι το ψηλότερο δέντρο στο κόσμο και βρίσκεται στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ 130 μέτρα ύψος

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΟΤΗΤΑ 1 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ. Κεφάλαιο 1. Ηλεκτρική δύναμη και φορτίο. 1.1 Γνωριμία με την ηλεκτρική δύναμη.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ. Κεφάλαιο 1. Ηλεκτρική δύναμη και φορτίο. 1.1 Γνωριμία με την ηλεκτρική δύναμη. ΕΝΟΤΗΤΑ 1 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ Κεφάλαιο 1. Ηλεκτρική δύναμη και φορτίο. 1.1 Γνωριμία με την ηλεκτρική δύναμη. 1. Σώματα, όπως ο πλαστικός χάρακας ή το ήλεκτρο, που αποκτούν την ιδιότητα να ασκούν δύναμη σε ελαφρά

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ ΑΓΩΓΗ () Νυμφοδώρα Παπασιώπη Φαινόμενα Μεταφοράς ΙΙ. Μεταφορά Θερμότητας και Μάζας

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα 1η ενότητα 1. Εναλλάκτης σχεδιάζεται ώστε να θερμαίνει 2kg/s νερού από τους 20 στους 60 C. Το θερμό ρευστό είναι επίσης νερό με θερμοκρασία εισόδου 95 C. Οι συντελεστές συναγωγής στους αυλούς και το κέλυφος

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ Τι είναι αυτό που προϋποθέτει την ύπαρξη μιας συνεχούς προσανατολισμένης ροής ηλεκτρονίων; Με την επίδραση διαφοράς δυναμικού ασκείται δύναμη στα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μεταλλικού

Διαβάστε περισσότερα

Μεταφορά Θερμότητας. Βρασμός και συμπύκνωση (boiling and condensation)

Μεταφορά Θερμότητας. Βρασμός και συμπύκνωση (boiling and condensation) ΜΜK 312 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής γής MMK 312 1 Βρασμός και συμπύκνωση (boiing and condenion Όταν η θερμοκρασία ενός υγρού (σε συγκεκριμένη πίεση αυξάνεται μέχρι τη θερμοκρασία

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. Σκοπός Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη ημιαγωγών η οποία μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια που προσπίπτει σε αυτήν σε ηλεκτρική.. Όταν αυτή φωτιστεί με φωτόνια κατάλληλης συχνότητας

Διαβάστε περισσότερα

EΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

EΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ EΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Ο Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε κάθε μία από τις ερωτήσεις - που ακολουθούν: Η ενεργός ταχύτητα των μορίων ορισμένης ποσότητας

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρική Αγωγιμότητα των μεταλλικών Υλικών

Ηλεκτρική Αγωγιμότητα των μεταλλικών Υλικών Τα αγώγιμα υλικά Ηλεκτρική Αγωγιμότητα των μεταλλικών Υλικών Mακροσκοπικά η ηλεκτρική συμπεριφορά των υλικών είναι: Τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν ελεύθερα στο κρυσταλλικό πλέγμα I=V/R {R=ρL/S, σ=1/ρ

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ Θετ.- τεχ. κατεύθυνσης

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ Θετ.- τεχ. κατεύθυνσης 1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ Θετ.- τεχ. κατεύθυνσης ΘΕΜΑ 1 ο : Σε κάθε μια από τις παρακάτω προτάσεις να βρείτε τη μια σωστή απάντηση: 1. Μια ποσότητα ιδανικού αέριου εκτονώνεται ισόθερμα μέχρι τετραπλασιασμού

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012 ΤΑΞΗ: Β ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ / ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΘΕΜΑ Α Ηµεροµηνία: Κυριακή Απριλίου 01 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις από 1-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθµό της ερώτησης και το γράµµα

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογία Περιβάλλοντος

Τεχνολογία Περιβάλλοντος Τεχνολογία Περιβάλλοντος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης 6ο μάθημα Τεχνολογίες απομάκρυνσης σωματιδιακών ρύπων Μέχρι τώρα Εισαγωγή στην πολυδιάστατη έννοια «Περιβάλλον»

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση Βλιώρα Ευαγγελία ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2014 Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης είναι ο υπολογισμός της

Διαβάστε περισσότερα

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C.

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C. 4.1 Βασικές έννοιες Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C. Σχετική ατομική μάζα ή ατομικό βάρος λέγεται ο αριθμός που δείχνει πόσες φορές είναι μεγαλύτερη

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 1 ΠΥΚΝΩΤΗ :

ΑΡΧΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 1 ΠΥΚΝΩΤΗ : ΤΕΙ ΧΑΛΚΙΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Α/Α ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 5 η Τίτλος Άσκησης : ΜΕΤΡΗΣΗ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΜΕΣΕΣ ΚΑΙ ΕΜΜΕΣΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ Θεωρητική Ανάλυση Πυκνωτής

Διαβάστε περισσότερα

1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ

1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ 1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1 έως Α5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή

Διαβάστε περισσότερα

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 13 ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΒΑΣΙΚΕΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ 1.1. Εσωτερική ενέργεια Γνωρίζουμε ότι τα μόρια των αερίων κινούνται άτακτα και προς όλες τις διευθύνσεις με ταχύτητες,

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ 28 Η ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Δεύτερη Φάση) Κυριακή, 13 Απριλίου 2014 Ώρα: 10:00-13:00 Οδηγίες: Το δοκίμιο αποτελείται από έξι (6) σελίδες και έξι (6) θέματα. Να απαντήσετε

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Θέρμανσης θερμοκηπίων. Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος Ν. Κατσούλας, Κ. Κίττας

Συστήματα Θέρμανσης θερμοκηπίων. Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος Ν. Κατσούλας, Κ. Κίττας Συστήματα Θέρμανσης θερμοκηπίων Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος Ν. Κατσούλας, Κ. Κίττας Θέρμανση Μη θερμαινόμενα Ελαφρώς θερμαινόμενα Πλήρως θερμαινόμενα θερμοκήπια Συστήματα

Διαβάστε περισσότερα

Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων

Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων Χ. Τζιβανίδης, Λέκτορας Ε.Μ.Π. Φ. Γιώτη, Μηχανολόγος Μηχανικός, υπ. Διδάκτωρ Ε.Μ.Π. Κ.Α. Αντωνόπουλος, Καθηγητής

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ Φυσική Κατεύθυνσης Β Λυκείου ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ κ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β Θέµα ο Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε κάθε µία από τις παρακάτω ερωτήσεις: Σε ισόχωρη αντιστρεπτή θέρµανση ιδανικού αερίου, η

Διαβάστε περισσότερα

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ Ο πυκνωτής Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας. Η απλούστερη μορφή πυκνωτή είναι ο επίπεδος πυκνωτής, ο οποίος

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο Η2. Ο νόµος του Gauss

Κεφάλαιο Η2. Ο νόµος του Gauss Κεφάλαιο Η2 Ο νόµος του Gauss Ο νόµος του Gauss Ο νόµος του Gauss µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως ένας εναλλακτικός τρόπος υπολογισµού του ηλεκτρικού πεδίου. Ο νόµος του Gauss βασίζεται στο γεγονός ότι η ηλεκτρική

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 21 Ηλεκτρικά Φορτία και Ηλεκτρικά Πεδία. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Κεφάλαιο 21 Ηλεκτρικά Φορτία και Ηλεκτρικά Πεδία. Copyright 2009 Pearson Education, Inc. Κεφάλαιο 21 Ηλεκτρικά Φορτία και Ηλεκτρικά Πεδία Στατικός Ηλεκτρισµός, Ηλεκτρικό Φορτίο και η διατήρηση αυτού Ηλεκτρικό φορτίο στο άτοµο Αγωγοί και Μονωτές Επαγόµενα Φορτία Ο Νόµος του Coulomb Το Ηλεκτρικό

Διαβάστε περισσότερα

Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1 Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις 1 έως 4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθµό το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή

Διαβάστε περισσότερα

Nανοσωλήνες άνθρακα. Ηλεκτρονική δομή ηλεκτρικές ιδιότητες. Εφαρμογές στα ηλεκτρονικά

Nανοσωλήνες άνθρακα. Ηλεκτρονική δομή ηλεκτρικές ιδιότητες. Εφαρμογές στα ηλεκτρονικά Nανοσωλήνες άνθρακα Ηλεκτρονική δομή ηλεκτρικές ιδιότητες Εφαρμογές στα ηλεκτρονικά Νανοσωλήνες άνθρακα ιστορική αναδρομή Από το γραφίτη στους Νανοσωλήνες άνθρακα Στο γραφίτη τα άτομα C συνδέονται ισχυρά

Διαβάστε περισσότερα

6.2. ΤΗΞΗ ΚΑΙ ΠΗΞΗ, ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ

6.2. ΤΗΞΗ ΚΑΙ ΠΗΞΗ, ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ 45 6.1. ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΦΑΣΕΩΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΦΑΣΕΩΝ Όλα τα σώµατα,στερεά -ά-αέρια, που υπάρχουν στη φύση βρίσκονται σε µια από τις τρεις φάσεις ή σε δύο ή και τις τρεις. Όλα τα σώµατα µπορεί να αλλάξουν φάση

Διαβάστε περισσότερα

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1 Εξαναγκασμένη Συναγωγή Εσωτερική Ροή Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής ΜΜK 31 Μεταφορά Θερμότητας 1 Ροή σε Σωλήνες (ie and tube flw) Σε αυτή την διάλεξη θα ασχοληθούμε με τους συντελεστές

Διαβάστε περισσότερα

ενεργειακών απαιτήσεων πρώτης ύλης, ενεργειακού περιεχομένου παραπροϊόντων, τρόπους αξιοποίησής

ενεργειακών απαιτήσεων πρώτης ύλης, ενεργειακού περιεχομένου παραπροϊόντων, τρόπους αξιοποίησής Πίνακας. Πίνακας προτεινόμενων πτυχιακών εργασιών για το εαρινό εξάμηνο 03-4 ΤΜΗΜΑ: MHXANIKΩN ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ Α/Α Τίτλος θέματος Μέλος Ε.Π Σύντομη περιγραφή Προαπαιτούμενα

Διαβάστε περισσότερα

Προσδιορισμός της πυκνότητας με τη μέθοδο της άνωσης

Προσδιορισμός της πυκνότητας με τη μέθοδο της άνωσης Άσκηση 8 Προσδιορισμός της πυκνότητας με τη μέθοδο της άνωσης 1.Σκοπός Σκοπός της άσκησης είναι ο πειραματικός προσδιορισμός της πυκνότητας στερεών και υγρών με τη μέθοδο της άνωσης. Βασικές Θεωρητικές

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή. 1.1 Ο κόσμος των υλικών

Εισαγωγή. 1.1 Ο κόσμος των υλικών Εισαγωγή 1 1 Εισαγωγή Βατάλης Αργύρης 1.1 Ο κόσμος των υλικών Tα υλικά αποτελούν μέρος της βάσης όλων των τεχνολογικών εξελίξεων. Όλες οι ανθρώπινες δραστηριότητες και το επίπεδο ζωής επηρεάζονται σε μεγάλο

Διαβάστε περισσότερα

3 η Εργαστηριακή Άσκηση

3 η Εργαστηριακή Άσκηση 3 η Εργαστηριακή Άσκηση Βρόχος υστέρησης σιδηρομαγνητικών υλικών Τα περισσότερα δείγματα του σιδήρου ή οποιουδήποτε σιδηρομαγνητικού υλικού που δεν έχουν βρεθεί ποτέ μέσα σε μαγνητικά πεδία δεν παρουσιάζουν

Διαβάστε περισσότερα

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ 5.1 ΑΣΚΗΣΗ 5 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ Α' ΜΕΡΟΣ: Ηλεκτρόλυση του νερού. ΘΕΜΑ: Εύρεση της μάζας οξυγόνου και υδρογόνου που εκλύονται σε ηλεκτρολυτική

Διαβάστε περισσότερα

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers)

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers) 1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exangers) Οι εναλλάκτες θερµότητας είναι συσκευές µε τις οποίες επιτυγχάνεται η µεταφορά ενέργειας από ένα ρευστό υψηλής θερµοκρασίας σε ένα άλλο ρευστό χαµηλότερης θερµοκρασίας.

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογισµός ιδιοτήτων ροής ιδιοτήτων µεταφοράς µε µεθόδους Μοριακής υναµικής

Υπολογισµός ιδιοτήτων ροής ιδιοτήτων µεταφοράς µε µεθόδους Μοριακής υναµικής Υπολογισµός ιδιοτήτων ροής ιδιοτήτων µεταφοράς µε µεθόδους Μοριακής υναµικής Η έρευνα χρηµατοδοτείται από τη ΓΓΕΤ, στο πλαίσιο του προγράµµατος ΠΕΝΕ 03Ε 588. Φίλιππος Σοφός Υποψήφιος διδάκτωρ Επιβλέποντες:

Διαβάστε περισσότερα

panagiotisathanasopoulos.gr

panagiotisathanasopoulos.gr Χημική Ισορροπία 61 Παναγιώτης Αθανασόπουλος Χημικός, Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Πατρών Χημικός Διδάκτωρ Παν. Πατρών 62 Τι ονομάζεται κλειστό χημικό σύστημα; Παναγιώτης Αθανασόπουλος Κλειστό ονομάζεται το

Διαβάστε περισσότερα

Φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας: Προσδιορισμός της σχέσης των μονάδων θερμότητας Joule και Cal

Φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας: Προσδιορισμός της σχέσης των μονάδων θερμότητας Joule και Cal Θ2 Φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας: Προσδιορισμός της σχέσης των μονάδων θερμότητας Joule και Cal 1. Σκοπός Η εργαστηριακή αυτή άσκηση αποσκοπεί, με αφορμή τον προσδιορισμό του παράγοντα μετατροπής της

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική Γ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 3: Ηλεκτρική Ενέργεια. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Ηλεκτρική Ενέργεια

Φυσική Γ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 3: Ηλεκτρική Ενέργεια. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Ηλεκτρική Ενέργεια ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Ηλεκτρική Ενέργεια (παράγραφοι ά φ 3.1 31& 3.6) 36) Φυσική Γ Γυμνασίου Εισαγωγή Τα σπουδαιότερα χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής ενέργειας είναι η εύκολη μεταφορά της σε μεγάλες αποστάσεις και

Διαβάστε περισσότερα

ÊÏÑÕÖÇ ÊÁÂÁËÁ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ. U 1 = + 0,4 J. Τα φορτία µετατοπίζονται έτσι ώστε η ηλεκτρική δυναµική ενέργεια

ÊÏÑÕÖÇ ÊÁÂÁËÁ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ. U 1 = + 0,4 J. Τα φορτία µετατοπίζονται έτσι ώστε η ηλεκτρική δυναµική ενέργεια 1 ΘΕΜΑ 1 ο Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ 1. οχείο σταθερού όγκου περιέχει ορισµένη ποσότητα ιδανικού αερίου. Αν θερµάνουµε το αέριο µέχρι να τετραπλασιαστεί η απόλυτη θερµοκρασία

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 22 Νόµος του Gauss. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Κεφάλαιο 22 Νόµος του Gauss. Copyright 2009 Pearson Education, Inc. Κεφάλαιο 22 Νόµος του Gauss Περιεχόµενα Κεφαλαίου 22 Ηλεκτρική Ροή Ο Νόµος του Gauss Εφαρµογές του Νόµου του Gauss Πειραµατικές επιβεβαιώσεις για τους Νόµους των Gauss και Coulomb 22-1 Ηλεκτρική Ροή Ηλεκτρική

Διαβάστε περισσότερα

Προετοιμασία δοκιμίων

Προετοιμασία δοκιμίων Πρότυπες δοκιμές διόγκωσης Δειγματοληψία, αποθήκευση και προετοιμασία δοκιμίων (ISRM, 1999): - Κατά το δυνατόν διατήρηση της φυσικής υγρασίας και της in-situ πυκνότητας των δειγμάτων - Προτιμώνται δείγματα

Διαβάστε περισσότερα

Course: Renewable Energy Sources

Course: Renewable Energy Sources Course: Renewable Energy Sources Interdisciplinary programme of postgraduate studies Environment & Development, National Technical University of Athens C.J. Koroneos (koroneos@aix.meng.auth.gr) G. Xydis

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ MM505 ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΙ Εργαστήριο ο - Θεωρητικό Μέρος Βασικές ηλεκτρικές μετρήσεις σε συνεχές και εναλλασσόμενο

Διαβάστε περισσότερα

Αριθμητικές μέθοδοι σε ταλαντώσεις μηχανολογικών συστημάτων

Αριθμητικές μέθοδοι σε ταλαντώσεις μηχανολογικών συστημάτων ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Καθηγητής κ. Σ. Νατσιάβας Αριθμητικές μέθοδοι σε ταλαντώσεις μηχανολογικών συστημάτων Στοιχεία Φοιτητή Ονοματεπώνυμο: Νατσάκης Αναστάσιος Αριθμός Ειδικού Μητρώου:

Διαβάστε περισσότερα

Q=Ne. Συνοπτική Θεωρία Φυσικής Γ Γυμνασίου. Q ολ(πριν) = Q ολ(μετά) Η αποτελεσματική μάθηση δεν θέλει κόπο αλλά τρόπο, δηλαδή ma8eno.

Q=Ne. Συνοπτική Θεωρία Φυσικής Γ Γυμνασίου. Q ολ(πριν) = Q ολ(μετά) Η αποτελεσματική μάθηση δεν θέλει κόπο αλλά τρόπο, δηλαδή ma8eno. Web page: www.ma8eno.gr e-mail: vrentzou@ma8eno.gr Η αποτελεσματική μάθηση δεν θέλει κόπο αλλά τρόπο, δηλαδή ma8eno.gr Συνοπτική Θεωρία Φυσικής Γ Γυμνασίου Κβάντωση ηλεκτρικού φορτίου ( q ) Q=Ne Ολικό

Διαβάστε περισσότερα