Re: [問題]請問一熱傳問題

看板Physics作者 (老皮)時間14年前 (2009/09/26 23:15), 編輯推噓6(6推 0噓 30→)
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※ 引述《wowow2005 (耶穌是主)》之銘言： : 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? : : -- : ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) : ◆ From: 61.228.155.229 : 推 arrenwu:條件是不是太少了啊 你的系統是封閉還開放的都沒說 09/26 19:51 : → wowow2005:封閉跟開放是什麼意思?你就假設是在自然對流的環境中就 09/26 21:37 : → wowow2005:是了 09/26 21:37 : → petwing:你所謂穩態 就是溫度不再隨時間改變 也就是熱平衡囉？ 09/26 23:05 : → petwing:那不管是哪個物體 不都是一樣的溫度嗎？ 09/26 23:06 啊...我耍笨了 上面推文別看 你可以用 q = h * A * delta T q是傳熱速度 你假設穩態 所以熱源加熱的速度等於熱從物體表面散失的速度 A是物體跟外界接觸的面積 delta T 是物體跟外界的溫度差(既然穩態 假設外界流體散熱良好以維持等溫) 關鍵就是那個h (convection heat tramsfer coefficient)(W/m^2 K) 不同的物體 會有不同的係數 所以隨著不同的係數 delta T 就會不同 鋁跟塑膠的最終溫度就會不同 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.31.142.11
推
09/27 10:45, , 1F
其實我也有想到這一步，只是當初找不到可以證實的資料證
09/27 10:45, 1F
→
09/27 10:46, , 2F
明h是有隨著物體的物理性質改變的，因為我看到的訊息是
09/27 10:46, 2F
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09/27 10:50, , 3F
，h只隨物體表面形狀、流體的性質、流速等改變，跟物體
09/27 10:50, 3F
→
09/27 10:50, , 4F
的物理性質好像沒有太大關係，至於形狀，我是假設兩者的
09/27 10:50, 4F
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09/27 10:50, , 5F
外觀都是一樣的
09/27 10:50, 5F
推
09/27 10:53, , 6F
另外再請教，原剖的意思是說，當到達穩態時，物體表面的
09/27 10:53, 6F
→
09/27 10:53, , 7F
熱傳速率會跟熱源給的熱傳速率相同嗎?這是因為物體內部
09/27 10:53, 7F
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09/27 10:53, , 8F
已達到均溫嗎?
09/27 10:53, 8F
→
09/27 11:31, , 9F
我查了一下 目前只看到h跟流體有關係 似乎跟物體沒關係
09/27 11:31, 9F
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09/27 11:33, , 10F
如果是這樣的話 那就是利用q=kAdT/dx的式子了
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09/27 11:33, , 11F
熱源至物體的散熱表面會有一個溫度梯度(你的熱源應該是不
09/27 11:33, 11F
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09/27 11:34, , 12F
會跟散熱在同一處) 所以中間會有一個熱傳導的途徑
09/27 11:34, 12F
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09/27 11:35, , 13F
不同的物體有不同的k值 因此梯度就不同 你再把上式對x積分
09/27 11:35, 13F
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09/27 11:36, , 14F
就會得到鋁跟塑膠各別的溫度分佈函數 鋁的k值較大 所以
09/27 11:36, 14F
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09/27 11:37, , 15F
兩者在散熱處同溫 然後你會看到越往熱源處 塑膠上升的梯
09/27 11:37, 15F
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度大導致塑膠的溫度較高
09/27 11:37, 16F
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09/27 11:42, , 17F
囧 原來機械版有人答了....
09/27 11:42, 17F
推
09/27 11:49, , 18F
不過到達穩態時，兩者的內部都會達到均溫，不是嗎?如此
09/27 11:49, 18F
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09/27 11:49, , 19F
一來，怎麼計算其溫度分佈?
09/27 11:49, 19F
推
09/27 12:27, , 20F
系統平衡才會均溫，達到穩態則不一定，因為穩態只是不
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09/27 12:30, , 21F
隨時間改變，系統有可能有溫度勢的存在而有不同的溫度
09/27 12:30, 21F
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09/27 12:36, , 22F
使物體內有溫度分布
09/27 12:36, 22F
推
09/27 12:40, , 23F
如果照你這樣講，物體內部就會有熱傳率，那麼物體內部溫
09/27 12:40, 23F
→
09/27 12:41, , 24F
度就會無限上升，這樣的假設是不合理的
09/27 12:41, 24F
→
09/27 12:44, , 25F
熱源=>物體高溫處=>物體低溫處=>大氣 穩態的時候 內部會
09/27 12:44, 25F
→
09/27 12:45, , 26F
有熱傳沒錯 不過進來的熱量=出去的 所以溫度不會提高
09/27 12:45, 26F
推
09/27 12:48, , 27F
那麼內部還會有q=-KdT/DX嗎?如果有的話，內部溫度是否會
09/27 12:48, 27F
→
09/27 12:48, , 28F
繼續上升?
09/27 12:48, 28F
→
09/27 12:56, , 29F
我比較confuse的點是，如果到達穩態時，裡面仍有溫度梯
09/27 12:56, 29F
→
09/27 12:57, , 30F
度，那麼所計算出來的q是不是會一步一步地傳到空氣中，
09/27 12:57, 30F
→
09/27 12:58, , 31F
所以物體內部不會吸收熱能，另外就是因為鋁的K比較大，
09/27 12:58, 31F
→
09/27 12:58, , 32F
以dT比較小，因此在物體內部裏較趨於達到均溫，是這樣解
09/27 12:58, 32F
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09/27 12:59, , 33F
釋吧?
09/27 12:59, 33F
→
09/27 17:32, , 34F
物體溫度不會無限上升 達到穩態時 熱源提供多少熱量
09/27 17:32, 34F
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09/27 17:33, , 35F
物體表面就散失多少熱量 沒有熱在累積
09/27 17:33, 35F
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09/27 17:33, , 36F
如果物體溫度有在上升 那就不是穩態了
09/27 17:33, 36F
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