Re: [請益] 請問一熱傳問題

看板Mechanical作者kylechen (kyle)時間14年前 (2009/09/27 00:51)推噓2(2推 0噓 4→)

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※ 引述《wowow2005 (耶穌是主)》之銘言： : ※ [本文轉錄自 Physics 看板] : 作者: wowow2005 (耶穌是主) 看板: Physics : 標題: [問題]請問一熱傳問題 : 時間: Sat Sep 26 11:59:58 2009 : 假設有兩塊相同體積的物體，分別是鋁和塑膠 : 然後各別以同樣的熱源(瓦特)加熱 : 請問到穩態的時候，誰的溫度會較高? : 要用什麼公式要概念去證明誰的溫度是會較高的? 因為題目仍有一些不完整我多加了一些假設進去第一個額外假設就是兩塊相同體積的東西他們的形狀與面積也是一模一樣的第二個額外假設是熱源的溫度均不足以使兩者任何一個產生相變 (如果其中之一融化了可能會流失那無法談什麼穩不穩態) 第三個額外假設是我把問題簡化成平板加熱問題若是不同形狀可再討論這個問題必須同時牽涉到你的熱源是什麼樣的形式是恆溫型? (例如隔水加熱) 恆功率型? (例如電阻加熱器) 我看你說的應該是恆功率那結論就是塑膠溫度會較高為什麼呢? 考慮到傳熱途徑為熱源->物體->大氣物體不會自己吃掉能量所以熱源傳給物體的熱量必全部由物體傳給大氣然後散失其中物體->大氣這段適用熱對流 Q=hAdT 也就是說如果兩者要在表面逸散相同的熱量因為外部條件相同的關係兩者接觸大氣的那ㄧ面表面溫度必須相等 (當然塑膠表面與鋁表面不同所造成的h差異在此被省略) 現在我們已經知道兩者接觸大氣的那一面溫度相等那麼接近熱源的那一面呢? 這裡使用到熱傳導公式 Q=kAdt/L 他可以很好的求得物體本身的溫度梯度因為是相同形狀的平板所以 A,L皆相等但k值的話典型的鋁材約2xx W/mk ,典型的塑膠通常不超過2 W/mk 所以鋁材的熱源面與空氣接觸面溫度差異很小而塑膠的話兩面的差異就大得多隨便舉一個情形鋁材熱源面可能32度大氣面30度塑膠 90 30 那麼平均溫度鋁材是 31度塑膠則是60度所以穩態後塑膠溫度較高 (這裡同時省略了熱輻射的影響省略的原因是因為我們已經限制了溫度不得超過塑膠的熔點在此相對較低溫的情況下熱輻射的影響是較不顯著的) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 112.104.100.161

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