Avainero vakaan tilan ja transientin lämpöanalyysin välillä on, että vakaan tilan analyysi tehdään vakiolämpötilassa, kun taas transientti lämpöanalyysi tehdään vaihtelevissa lämpötiloissa.
Vakaa tila ja transientti lämpöanalyysi ovat kaksi prosessia, joihin liittyy aineiden muutosten tutkiminen ajan funktiona.
Mikä on vakaan tilan lämpöanalyysi?
Vakaan tilan lämpöanalyysi on aineen ominaisuuksien muutosten analysointi vakiolämpötilassa. Ensinnäkin meidän pitäisi ymmärtää, mikä on vakaa tila kemiassa määriteltynä. Vakaa tila on kemiallisen reaktion vaihe ja siinä on vakio välituotteen pitoisuus. Jos tietty kemiallinen reaktio tapahtuu useiden vaiheiden kautta (alkeisvaiheet), voimme määrittää reaktion nopeuden käyttämällä nopeudenmääritysvaihetta. Ja tämä askel on hitain askel muiden joukossa. Mutta kun reaktiovaiheet eivät ole tunnistettavissa, emme myöskään voi tunnistaa hitainta askelta. Tällaisissa tilanteissa voimme harkita välituotetta, jolla on vakiopitoisuus lyhyen aikaa.
Kuva 01: Vesisäiliön tasainen tila; vesi välisäiliössä on vakio
Lisäksi reaktion perusvaiheet muodostavat välimolekyylejä. Välituotteet ovat molekyylejä, jotka eivät ole lähtöaineita tai lopputuotteita, vaan molekyylejä, jotka muodostuvat kemiallisen reaktion etenemisen aikana. Lyhytikäinen välituote muodostuu reaktion vakaassa tilassa. Lisäksi, toisin kuin tasapainotilassa, vakaassa tilassa lähtöaineiden ja tuotteiden pitoisuudet muuttuvat ajan myötä (koska tasapainotilassa lähtöaineiden tai tuotteiden pitoisuus ei muutu, vaan ne pysyvät vakiona).
Nyt palataan vakaan tilan lämpöanalyysiin. Vakaan tilan lämpöanalyysi on transienttilämpöanalyysin viimeinen vaihe. Vakiotilan lämpöanalyysi on tärkeä määritettäessä lämpötiloja, lämpögradientteja, lämpövirtauksia, lämpövirtoja jne. kohteissa vakiolämpöä syötettäessä. Lämmönlähteitä, joita voimme käyttää vakaan tilan lämpöanalyysiin, ovat konvektio, säteily ja vakiolämpötilarajat. Lisäksi tämäntyyppinen analyysi antaa lineaarisen kuvaajan piirrettynä ajan funktiona.
Mikä on ohimenevä lämpöanalyysi?
Transient lämpöanalyysi on tietyn ajanjakson aikana laskettujen lämpötilan muutosten aiheuttamien aineen muutosten määrittäminen. Se tarkoittaa; Tämäntyyppinen analyysi käsittelee lämpötiloja ja muita lämpöominaisuuksia ja niiden vaihtelua ajan myötä. Tällä analyysitekniikalla voimme määrittää lämpökäsittelyongelmia, suuttimiin, moottorilohkoihin, putkijärjestelmiin, paineastioihin jne. liittyviä ongelmia. Yleensä jos piirretään kaavio ajan funktiona, käyrä on epälineaarinen.
Mitä eroa on vakaan tilan ja transienttilämpöanalyysin välillä?
Vakaa tila ja ohimenevä lämpöanalyysi ovat kaksi prosessia, joissa tutkitaan aineiden muutoksia ajan funktiona. Keskeinen ero vakaan tilan ja ohimenevän lämpöanalyysin välillä on, että vakaan tilan analyysi tehdään vakiolämpötilassa, kun taas ohimenevä lämpöanalyysi tehdään vaihtelevissa lämpötiloissa. Lisäksi, jos ilmaisemme nämä analyysin yksityiskohdat kaavioissa, vakaan tilan lämpöanalyysi antaa lineaarisen käyrän, kun taas transientti lämpöanalyysi antaa epälineaarisen kaavion.
Alla olevassa infografiikassa on yhteenveto vakaan tilan ja transienttilämpöanalyysin välisestä erosta.
Yhteenveto – vakaan tilan vs. transienttilämpöanalyysi
Vakaa tila ja ohimenevä lämpöanalyysi ovat kaksi prosessia, joissa tutkitaan aineiden muutoksia ajan funktiona. Keskeinen ero vakaan tilan ja transientin lämpöanalyysin välillä on, että vakaan tilan analyysi tehdään vakiolämpötilassa, kun taas ohimenevä lämpöanalyysi tehdään vaihtelevissa lämpötiloissa.
