Топлопроводимост – проблеми и решения
1. Два метала имат еднакъв размер, но различни видове. Топлопроводимостта на P = 2 пъти топлопроводимостта на Q. Каква е температурата между двата метала, както е показано на фигурата по-долу.
Известни:
k Q = k
kP = 2k
Търси се: Температура между двата метала
решение:
Уравнението на топлопроводимостта :
Q/t = скоростта на топлопроводимост, k = топлопроводимост, A = площта на напречното сечение на обекта, T1 = висока температура, T2 = ниска температура, l = дължината на метала.
Температура = 60 ° C.
2. Метал A и метал B имат еднаква дължина и еднаква площ на напречното сечение. Ако топлопроводимостта на метал A = ¼ пъти топлопроводимостта на метал B. И двата метала се нагряват в края си и промяната в температурата им е еднаква. Съотношението на скоростта на топлопроводимост на метал A към метал B.
Известни:
Напречното сечение на A(A) = Напречното сечение на B(A)
Дължината на A (l) = дължината на B (l)
Топлопроводимостта на метала B (kB ) = k
Топлопроводимостта на метала A (kA ) = ¼ k
Промяната в температурата на метал A (ΔT) = промяната в температурата на метал B (ΔT)
Търси се: Съотношението на скоростта на топлопроводимост
решение:
Уравнението на топлопроводимостта:
Q/t = скоростта на топлопроводимост , k = топлопроводимост , A = площта на напречното сечение , T2 = висока температура , T1 = ниска температура , l = дължина на метала
3. Два метала, A и B, имат еднакъв размер. Топлопроводимостта на метала A = 2k, а топлопроводимостта на метала B = k.
Както е показано на фигурата по-долу, краищата на двата метала имат различни температури.
Каква е температурата между двата метала?
Известни:
Два метала, A и B, имат еднакъв размер.
Топлопроводимостта на метала A = 2k
Топлопроводимостта на метала B = k
Температурата на единия край на метала A = 210 ° C
Температурата на единия край на метала B = 30 ° C
Търси се: Температура между метал A и B
решение:
Уравнението на скоростта на топлопроводимост:
Q/t = скоростта на топлопроводимост , k = топлопроводимост , A = площта на напречното сечение , T1 - T2 = промяната в температурата , l = дължина на метала
Температурата между P и Q:
4. Два метала имат еднакъв размер. Топлопроводимостта на метал II = 2 пъти топлопроводимостта на метал I. Ако единият край на метал I се нагрее, така че T1 = 100 ° C, а единият край на метал II се нагрее, така че T2 = 25 ° C, тогава каква е температурата между двата метала?
Известни:
Топлопроводимостта на метала I = k
Топлопроводимостта на метала II = 2k
Температурата в единия край на метала I = 100 ° C
Температурата в единия край на метала II = 25 ° C
Търси се: Температура между метал I и метал II
решение:
Уравнението на топлопроводимостта:
Q/t = скоростта на топлопроводимост , k = топлопроводимост , A = площта на напречното сечение , T1 - T2 = промяната в температурата , l = дължината на метала
Температура между двата метала:
Температурата между метал I и метал II е 50 ° C.
5. Метални пръти с еднакъв размер, но изработени от различни метали, са комбинирани, както е показано на фигурата по-долу. Ако топлопроводимостта на метал I = 4 пъти проводимостта на метал II, тогава температурата на съединението на двата метала е ……
Известни:
Tтоплопроводимостта на метала I = 4к
Топлопроводимостта на метала I = k
Температурата на единия край на метала I = 50 ° C
Температурата на единия край на метала II = 0 ° C
Търси се: температурата на съединението на двата метала
решение:
Уравнението на топлопроводимостта:
Q/t = скоростта на топлопроводимост , k = топлопроводимост , A = площта на напречното сечение , T2 = висока температура , T1 = ниска температура , T1 - T2 = промяната в температурата, l = дължина на метала
И двата метала имат еднакъв размер, така че A и I се елиминират от уравнението:
6. Следната фигура показва различни метални пръти А и В, свързани в единия край.
Площта на напречното сечение на двата пръта е еднаква, но дължината на A е два пъти по-голяма от дължината на B, а коефициентът на топлопроводимост на A е 3 пъти по-голям от B. Ако свободните краища A и B са подложени на различни температури, температурата на съединението е …
Известни:
Tтоплопроводимостта на метала А = 3k
Топлопроводимостта на метала B = k
Дължина на метала A = 2l
Дължина на метала B = l
Температурата на единия край на метала A = 100 ° C
Температурата на единия край на метала B = 40 ° C
Търси се: Температурата на кръстовището
решение:
Уравнението на топлопроводимостта:
Q/t = скоростта на топлопроводимост , k = топлопроводимост , A = площта на напречното сечение , T2 = висока температура , T1 = ниска температура , T1 - T2 = промяната в температурата, l = дължина на метала
И двата пръта имат еднакъв размер, така че А се елиминира от уравнението.
