5 primjera pitanja o prijenosu topline
1. Dva štapa P i Q iste veličine, ali od različitih vrsta metala, pričvršćena su kao što je prikazano na slici ispod. Ako je koeficijent toplotne provodljivosti P dvostruko veći od koeficijenta toplotne provodljivosti Q, tada suhu na graničnoj ravni P i Q je…
A. 600 oC
B. 200 oC
C. 100 oC
D. 90 oC
E. 60 oC
Diskusija
Poznato je da:
Dva štapa P i Q imaju istu veličinu
Koeficijent toplotne provodljivosti P je dvostruko veći od koeficijenta toplotne provodljivosti Q
Temperatura vrha štapa P je 90o, temperatura vrha štapa Q je 0o a temperatura između štapova P i Q je T.
Pitao/la: Temperatura na graničnoj ravni P i Q
Odgovor:
Formula stope prijenos topline kondukcijom :
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska provodljivost, A = površina poprečnog presjeka, T1 = visoka temperatura, T2 = niska temperatura, l = dužina objekta.
Dva štapa P i Q imaju istu veličinu tako da površina (A) i dužina (l) nestaju iz jednačine. Gornja jednačina se mijenja u:
Koeficijent toplotne provodljivosti P je dvostruko veći od koeficijenta toplotne provodljivosti Q. Gornja jednačina se mijenja u:
Temperatura vrha štapa P je 90o, temperatura vrha štapa Q je 0o a temperatura između šipki P i Q je T. Gornja jednačina se mijenja u:
Temperatura na graničnoj ravni P i Q je 60 oC.
Tačan odgovor je E.
2. Šipke A i B imaju istu površinu poprečnog presjeka i dužinu. Ako je koeficijent provodljivosti šipke A = 1/4 koeficijenta provodljivosti šipke B, tada se obje zagrijavaju na jednom kraju i ispostavlja se da obje doživljavaju istu promjenu temperature. Tada je odnos brzina prijenosa topline šipke A i šipke B…..
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
O. 2 : 1
E. 4 : 1
Diskusija
Poznato je da:
Površina poprečnog presjeka štapa A (A) = površina poprečnog presjeka štapa B (A)
Dužina štapa A (l) = dužina štapa B (l)
Koeficijent provodljivosti štapa A (k) = 1/4 puta koeficijent provodljivosti štapa B (1/4 k)
Promjena temperature šipke A (ΔT) = promjena temperature šipke B (ΔT)
Pitao/la: Poređenje brzine prenosa toplote štapa A i štapa B
Odgovor:
Formula za brzinu prenosa toplote kondukcijom:
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska provodljivost, A = površina poprečnog presjeka, T2 = visoka temperatura, T1 = niska temperatura, l = dužina objekta.
Površina poprečnog presjeka je ista, dužina štapa je ista, promjena temperature je ista.
Tačan odgovor je E.
3. Dva metalna štapa A i B iste veličine imaju koeficijent provodljivosti 2k i k respektivno.
Oba su povezana zajedno, a slobodni krajevi su izloženi temperaturi kao što je prikazano na slici.
Temperatura (T) na metalnom spoju A i B je...
A. 80 oC
B. 100 oC
C. 120 oC
D. 150 oC
E. 160 oC
Diskusija
Poznato je da:
Dvije metalne šipke A i B su iste veličine
Koeficijent provodljivosti metala A = 2k
Koeficijent provodljivosti metala B = k
Temperatura metalnog vrha A = 210oC
Temperatura metalnog vrha B = 30oC
Pitao/la: Temperatura (T) na metalnim spojevima A i B
Odgovor:
Formula stope prijenos topline kondukcijom :
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska provodljivost, A = površina, T1-T2 = promjena temperature, l = dužina štapa
Dva metalna štapa A i B su iste veličine, tako da se površina (A) i dužina (l) štapova eliminišu iz jednačine.
Tačan odgovor je D.
4. Dva provodna štapa iste dužine i površine poprečnog presjeka spojena su zajedno kao što je prikazano na slici ispod. Koeficijent toplotne provodljivosti drugog provodnog štapa = 2 puta veći od koeficijenta toplotne provodljivosti prvog štapa. Ako se prvi štap zagrije tako da T1 = 100 oC i T2 = 25 oC, tada je temperatura na spoju (T)...
A. 30 oC
B. 35 oC
C. 40 oC
D. 45 oC
E. 50 oC
Diskusija
Poznato je da:
Dvije metalne šipke A i B su iste veličine
Koeficijent provodljivosti štapa I = k
Koeficijent provodljivosti štapa II = 2k
Temperatura vrha štapa I = 100oC
Temperatura vrha štapa II = 25oC
Pitao/la: Temperatura na spojevima štapova I i II
Odgovor:
Formula za brzinu prenosa toplote kondukcijom:
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska provodljivost, A = površina, T1-T2 = promjena temperature, l = dužina štapa
Temperatura na graničnoj ravni P i Q:
Dva metalna štapa A i B su iste veličine, tako da se površina (A) i dužina (l) štapova eliminišu iz jednačine.
Tačan odgovor je C.
5. Tri različite metalne šipke A, B i C, ali iste dužine i površine poprečnog presjeka, povezane su jedna s drugom kao što je prikazano na slici ispod.
Velika provodljivost 4 kA = 2 kB = kC i T1 = 100oC i T4 = 20oC, a zatim temperatura T2 i T3 je…
A. T2 = 54,26 oC, T3 = 31,4 oC
B. T2 = 31,4 oC, T3 = 54,26 oC
C. T2 = 32,4 oC, T3 = 54,26 oC
D. T2 = 56,26 oC, T3 = 31,4 oC
E. T2 = 54,26 oC, T3 = 30,4 oC
Diskusija
Poznato je da:
T1 = 100oC
T4 = 20oC
4 kA = 2 kB = kC
Ako kC = 4, kB = 2, kA = 1
Pitao/la: T2 i T3
Odgovor:
Formula za prenos toplote kondukcijom:
Informacije:
Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska provodljivost, A = površina poprečnog presjeka, T1 = početna temperatura, T2 = konačna temperatura, l = dužina štapa.
Dužina (l) i površina poprečnog presjeka (A) su jednake, pa se eliminišu iz jednačine.
Koristite ovu jednačinu za izračunavanje temperature.
Razmotrite metalne šipke A i B.
Razmotrite metalne šipke B i C.
Eliminišite jednačinu 1 i jednačinu 2:
Broj T2 koristeći jednačinu 1:
Tačan odgovor je A.
Izvor pitanja:
Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za srednju školu/srednju stručnu školu
