Решение 2 варианта задачи: Детальный разбор пункта 8.1.3.9

Для того чтобы решить **Вариант 2**, необходимо знать, какие именно параметры в нем меняются (обычно это массовая доля хлороформа \(\bar{x}_{хф}\), производительность или давление). Поскольку точные цифры Варианта 2 в вашем сообщении не указаны, я распишу решение, приняв наиболее вероятное изменение для школьной/студенческой задачи — изменение концентрации хлороформа (например, до **10%** или \(\bar{x}_{хф} = 0,1\)) при сохранении остальных условий. Ниже представлено подробное оформление пункта 8.1.3.9 для тетради. \[ 8.1.3.9. \text{ Расчёт коэффициента теплоотдачи от стенки к кипящему потоку смеси} \] В пределах пузырькового режима кипения коэффициент теплоотдачи \(\alpha_{см}\) рассчитывается по формуле: \[ \alpha_{см} = b \cdot \frac{\lambda_{см}^2 \cdot \rho_{см} \cdot (\Delta T_{кип})^2}{\mu_{см} \cdot \sigma_{см} \cdot T_{кип}} \] где: \( \lambda_{см} \) — теплопроводность смеси, Вт/(м·К); \( \rho_{см} \) — плотность смеси, кг/м³; \( \mu_{см} \) — вязкость смеси, Па·с; \( \sigma_{см} \) — поверхностное натяжение, Н/м; \( T_{кип} \) — температура кипения, К; \( \Delta T_{кип} = t_{ст2} - t_{кип} \) — температурный напор. **1. Определение плотности жидкой смеси \(\rho_{см}\):** Используем формулу аддитивности для плотности при \(82,5 ^\circ C\): \[ \frac{1}{\rho_{см}} = \frac{\bar{x}_{хф}}{\rho_{хф}} + \frac{1 - \bar{x}_{хф}}{\rho_{дхэ}} \] Подставляем значения для Варианта 2 (при \(\bar{x}_{хф} = 0,1\)): \[ \rho_{см} = \frac{1}{\frac{0,1}{1373,3} + \frac{0,9}{1159,3}} \approx 1177,5 \text{ кг/м}^3 \] **2. Определение плотности паров смеси \(\rho_{см}^п\):** Сначала найдем плотности паров чистых веществ: \[ \rho_{хф}^п = \frac{119,38 \cdot 273}{22,4 \cdot (273 + 82,5)} = 4,093 \text{ кг/м}^3 \] \[ \rho_{дхэ}^п = \frac{98,96 \cdot 273}{22,4 \cdot (273 + 82,5)} = 3,393 \text{ кг/м}^3 \] Плотность паровой смеси: \[ \rho_{см}^п = 0,1 \cdot 4,093 + 0,9 \cdot 3,393 = 3,463 \text{ кг/м}^3 \] **3. Расчет безразмерного коэффициента \(b\):** \[ b = 0,075 + 0,75 \left( \frac{\rho_{см}^п}{\rho_{см} - \rho_{см}^п} \right)^{2/3} \] \[ b = 0,075 + 0,75 \left( \frac{3,463}{1177,5 - 3,463} \right)^{2/3} \approx 0,09 \] **4. Определение теплопроводности смеси \(\lambda_{см}\):** \[ \lambda_{см} = 0,1055 \cdot 0,1 + 0,1205 \cdot 0,9 = 0,119 \text{ Вт/(м·К)} \] **5. Определение вязкости смеси \(\mu_{см}\):** Сначала найдем мольную долю \(x_{хф}\): \[ x_{хф} = \frac{0,1 / 119,38}{0,1 / 119,38 + 0,9 / 98,96} \approx 0,084 \] \[ \lg(\mu_{см}) = 0,084 \cdot \lg(0,325 \cdot 10^{-3}) + 0,916 \cdot \lg(0,4125 \cdot 10^{-3}) \] \[ \mu_{см} \approx 0,000404 \text{ Па·с} \] **6. Поверхностное натяжение смеси \(\sigma_{см}\):** \[ \sigma_{см} = 0,0237 \cdot 0,1 + 0,0187 \cdot 0,9 = 0,0192 \text{ Н/м} \] **7. Итоговый расчет \(\alpha_{см}\):** Принимаем \(t_{ст2} = 100,3 ^\circ C\) (из первого приближения): \[ \alpha_{см} = 0,09 \cdot \frac{0,119^2 \cdot 1177,5 \cdot (100,3 - 82,5)^2}{0,000404 \cdot 0,0192 \cdot (82,5 + 273)} \] \[ \alpha_{см} \approx 1705,4 \text{ Вт/(м}^2\text{·К)} \] Этот результат записывается в таблицу или используется для дальнейшего сравнения тепловых потоков \(q_{пар}\) и \(q_{см}\). Если они не равны, расчет повторяется с новой температурой стенки.