Περιεχόμενο
- Υπολογισμός της μεταφοράς θερμότητας με αγωγή
- Υπολογισμός μεταφοράς θερμότητας από τη μεταφορά
- Συμβουλές
Όταν νιώθετε θερμότητα, αισθάνεστε ουσιαστικά τη μεταφορά θερμικής ενέργειας από κάτι ζεστό σε κάτι πιο κρύο, το σώμα σας. Όταν αισθάνεστε κάτι κρύο, αισθάνεστε τη μεταφορά της θερμικής ενέργειας προς την άλλη κατεύθυνση: από το σώμα σας σε κάτι πιο κρύο. Αυτός ο τύπος μεταφοράς θερμότητας ονομάζεται αγωγιμότητα. Ο άλλος κύριος τύπος μεταφοράς θερμότητας που συμβαίνει στη Γη είναι μεταξύ των υγρών και είναι γνωστός ως η μεταφορά.
Υπολογισμός της μεταφοράς θερμότητας με αγωγή
Ξεκινήστε εισάγοντας τις γνωστές μεταβλητές στην αρκετά απλή εξίσωση που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας μεταφοράς θερμότητας q μεταξύ δύο μέσων με αγωγή: q = (kA (Thot-Tcold)) / d. Για παράδειγμα, αν k = 50 watts / m Celsius, A = 10 μέτρα ^ 2, Thot = 100 βαθμοί Κελσίου, Tcold = 50 βαθμοί Κελσίου και d = 2 μέτρα, στη συνέχεια q = 50 * 10 (100-50). / 2.
Στη συνέχεια αφαιρέστε τις δύο θερμοκρασίες για να εργαστείτε σε αυτό το τμήμα της εξίσωσης και να πάρετε τη διαφορά θερμοκρασίας. Σε αυτό το παράδειγμα, ο υπολογισμός θα ήταν 100 βαθμοί Κελσίου - 50 βαθμοί Κελσίου = 50 βαθμοί Κελσίου, με αποτέλεσμα την απλοποιημένη εξίσωση q = (50 * 10 (50)) / 2.
Πολλαπλασιάστε τη θερμική αγωγιμότητα και την επιφάνεια. Έτσι τώρα η απλοποιημένη εξίσωση είναι q = (500 * 50) / 2.
Πολλαπλασιάστε το προϊόν της θερμικής αγωγιμότητας και της επιφάνειας που βρήκατε στο προηγούμενο βήμα από τη διαφορά θερμοκρασίας για να λάβετε q = 25.000 / 2.
Τέλος, διαιρέστε το προϊόν που υπολογίστηκε στο προηγούμενο βήμα από το πάχος για να αποκτήσετε q = 12.500 W.
Υπολογισμός μεταφοράς θερμότητας από τη μεταφορά
Ξεκινήστε εισάγοντας τις γνωστές μεταβλητές σε μια παρόμοια εξίσωση για να υπολογίσετε τη μεταφορά θερμότητας από τη ροή: R = kA (Tsurface-Tfluid). Για παράδειγμα, εάν k = 50 watts / μέτρα Κελσίου, A = 10 μέτρα ^ 2, Tsurface = 100 βαθμοί Κελσίου και Tfluid = 50 βαθμοί Κελσίου, τότε η εξίσωση σας μπορεί να γραφτεί ως q = 50 * 10.
Υπολογίστε τη διαφορά θερμοκρασίας. Σε αυτό το παράδειγμα, ο υπολογισμός θα ήταν 100 βαθμοί Κελσίου - 50 βαθμοί Κελσίου = 50 βαθμοί Κελσίου, με αποτέλεσμα το q = 50 * 10 (50).
Στη συνέχεια, πολλαπλασιάστε την θερμική αγωγιμότητα από την επιφάνεια για να λάβετε q = 500 (50).
Τέλος, πολλαπλασιάστε αυτό το προϊόν με τη διαφορά θερμοκρασίας, αφήνοντας το ρυθμό μεταφοράς ενέργειας εκφρασμένο σε Watt. Σε αυτό το παράδειγμα, q = 25.000 W.