Re: [問題]請問一熱傳問題

[YYJhong (汲汲於生)]

※ 引述《petwing (老皮)》之銘言：
: ※ 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?
: : --
: : ◆ 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


  假設兩物質溫度在熔點以前即達"穩態"，先考慮比熱容的觀念 :

  我們說某物質的比熱容，是 使單位質量的物體的溫度上升一度，所需要輸入的能量。

  原題說相同的熱源加熱鋁和塑膠，兩物質"等體積"，所以鋁比較重，然後再去
  查一下比熱容是多少，用
                          delta T   =  1/C  *(  m   *   t    *    q )    (1)
                          溫度上升    比熱容   質量  加熱時間  輸入熱(W)

  計算各物質的溫度上升量與加熱時間之關係

  但原題說穩態，所以一定要有一個散熱機制的存在，讓進去物體的熱能等於離開物體
  的熱能，不然物體溫度只會不斷上升，這個散熱機制的散熱能力必須有辦法把熱能"瞬
  間"排掉，才有"穩態"溫度可言。

  所以，物體的穩態溫度，其實是看你什麼時候開啟你的散熱機制 ?

  如果同時開起散熱機制，根據(1)，溫度上升量取決於 比熱容C；
  若不同時開，則取決於 比熱容C 和 開啟時間 t'。

  一般的情形是，t'趨近於無窮大，溫度時變率減為零，亦即達穩態，這時兩物體溫度
  會一樣。


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.114.88.2
推 wowow2005:假如是同時開啟的話，沒有那麼單純，因為你不知道兩者是
→ wowow2005:否同時間達到穩態
→ wowow2005:所以若是達到穩態的時間不同，吸收的熱量也就不同，無法
→ wowow2005:比較起
※ 編輯: YYJhong         來自: 140.114.88.2         (09/28 11:47)
→ YYJhong:這題的關鍵我覺得是看你怎嚜認定何時達到穩態? 是時間無窮
→ YYJhong:久之後達到穩態 還是在有限的時間內達到穩態 前者溫度會一
→ YYJhong:樣 後者端看兩物溫度達到穩態的時間點為何
→ petwing:呃...你們對「穩態」的定義有點怪  穩態就是隨時間不再變
→ petwing:為何還分有限時間跟無窮久？
→ petwing:而且  前提當然是以物體不會融化的狀態下  那早開散熱跟晚
→ petwing:開  只是早一點達穩態跟晚一點而已  不會因為早開晚開而有
→ petwing:不同的穩態溫度
→ YYJhong:吃火鍋的時候 鍋內有一根木頭湯匙與一根鐵湯匙 穩態時兩者
→ YYJhong:溫度不會一樣(小弟憑生活經驗判斷的) 那這要怎嚜解釋
噓 quaintness:科學是要驗證後的Fundamental solutions,非靠生活經驗
→ YYJhong:我知道阿 但是研究動機有時也是取自於生活經驗啊
→ YYJhong:難道要我用熱電偶量完湯匙溫度數據後 才能問問題?
※ 編輯: YYJhong         來自: 140.114.88.2         (09/30 08:29)