5 příkladů otázek týkajících se přenosu tepla
1. Dvě tyče P a Q stejné velikosti, ale z různých typů kovu, jsou připojeny, jak je znázorněno na obrázku níže. Pokud je součinitel tepelné vodivosti P dvojnásobkem součinitele tepelné vodivosti Q, pak je teplota na rozhraní P a Q...
A. 600 oC
B. 200 ° C
100 ° C
D. 90 ° C
E. 60 ° C
Diskuse
Je známo, že:
Dvě tyče P a Q mají stejnou velikost
Součinitel tepelné vodivosti P je dvojnásobkem součinitele tepelné vodivosti Q
Teplota konce tyče P je 90 °C , teplota konce tyče Q je 0 °C a teplota mezi tyčemi P a Q je T.
Otázka: Teplota na hraniční rovině P a Q
Odpověď:
Vzorec pro rychlost přenosu tepla vedením :
Popis: Q/t = rychlost přestupu tepla, k = tepelná vodivost, A = plocha průřezu, T1 = vysoká teplota, T2 = nízká teplota, l = délka objektu.
Dvě tyče P a Q mají stejnou velikost, takže povrch (A) a délka (l) z rovnice zmizí. Výše uvedená rovnice se změní na:
Součinitel tepelné vodivosti P je dvojnásobkem součinitele tepelné vodivosti Q. Výše uvedená rovnice se změní na:
Teplota špičky tyče P je 90 °C , teplota špičky tyče Q je 0 °C a teplota mezi tyčemi P a Q je T. Výše uvedená rovnice se změní na:
Teplota na rozhraní P a Q je 60 ° C.
Správná odpověď je E.
2. Tyče A a B mají stejnou plochu průřezu a délku. Pokud je součinitel vodivosti tyče A = 1/4násobek součinitele vodivosti tyče B, pak se obě tyče zahřívají na jednom konci a ukazuje se, že obě zažívají stejnou změnu teploty. Pak poměr rychlosti přenosu tepla tyče A a tyče B je…..
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1:1
O. 2:1
E. 4:1
Diskuse
Je známo, že:
Plocha průřezu tyče A (A) = plocha průřezu tyče B (A)
Délka tyče A (l) = délka tyče B (l)
Součinitel vodivosti tyče A (k) = 1/4krát součinitel vodivosti tyče B (1/4 k)
Změna teploty tyče A (ΔT) = změna teploty tyče B (ΔT)
Hledám: Porovnání rychlostí přenosu tepla tyče A a tyče B
Odpověď:
Vzorec pro rychlost přenosu tepla vedením:
Popis: Q/t = rychlost přestupu tepla, k = tepelná vodivost, A = plocha průřezu, T2 = vysoká teplota, T1 = nízká teplota, l = délka objektu.
Plocha průřezu je stejná, délka tyče je stejná, změna teploty je stejná.
Správná odpověď je E.
3. Dvě kovové tyče A a B stejné velikosti mají součinitel vodivosti 2k a k.
Oba jsou spojeny dohromady a volné konce jsou vystaveny teplotě, jak je znázorněno na obrázku.
Teplota (T) na kovovém spoji A a B je...
A. 80 ° C
B. 100 ° C
120 ° C
D. 150 ° C
E. 160 ° C
Diskuse
Je známo, že:
Dvě kovové tyče A a B mají stejnou velikost
Součinitel vodivosti kovu A = 2k
Součinitel vodivosti kovu B = k
Teplota kovového hrotu A = 210 ° C
Teplota kovového hrotu B = 30 ° C
Požadovaná teplota (T) na kovových spojích A a B
Odpověď:
Vzorec pro rychlost přenosu tepla vedením :
Popis: Q/t = rychlost přenosu tepla, k = tepelná vodivost, A = plocha povrchu, T1 - T2 = změna teploty, l = délka tyče
Dvě kovové tyče A a B mají stejnou velikost, takže povrch (A) a délka (l) tyčí jsou z rovnice vyloučeny.
Správná odpověď je D.
4. Dvě vodivé tyče se stejnou délkou a průřezem jsou spojeny dohromady, jak je znázorněno na obrázku níže. Součinitel tepelné vodivosti druhé vodivé tyče = 2násobek součinitele tepelné vodivosti první tyče. Pokud se první tyč zahřeje tak, že T1 = 100 ° C a T2 = 25 ° C, pak teplota ve spoji (T) je ...
A. 30 oC
B. 35 ° C
40 ° C
D. 45 ° C
E. 50 ° C
Diskuse
Je známo, že:
Dvě kovové tyče A a B mají stejnou velikost
Součinitel vodivosti tyče I = k
Součinitel vodivosti tyče II = 2k
Teplota hrotu tyče I = 100 ° C
Teplota hrotu tyče II = 25 ° C
Otázka: Teplota ve spojích tyčí I a II
Odpověď:
Vzorec pro rychlost přenosu tepla vedením:
Popis: Q/t = rychlost přenosu tepla, k = tepelná vodivost, A = plocha povrchu, T1 - T2 = změna teploty, l = délka tyče
Teplota na hraniční rovině P a Q:
Dvě kovové tyče A a B mají stejnou velikost, takže povrch (A) a délka (l) tyčí jsou z rovnice vyloučeny.
Správná odpověď je C.
5. Tři různé kovové tyče A, B a C, které mají stejnou délku a průřez, jsou vzájemně spojeny, jak je znázorněno na obrázku níže.
Velká vodivost 4 kA = 2 kB = kC a T.1 = 100oC a T4 = 20oC, pak teplota T2 a T.3 je…
A. T2 = 54,26 ° C, T3 = 31,4 ° C
B. T2 = 31,4 ° C, T3 = 54,26 ° C
T2 = 32,4 ° C , T3 = 54,26 ° C
D. T2 = 56,26 ° C, T3 = 31,4 ° C
E. T2 = 54,26 ° C, T3 = 30,4 ° C
Diskuse
Je známo, že:
T1 = 100 ° C
T4 = 20 ° C
4 k A = 2 k B = k C
Pokud k C = 4, k B = 2, k A = 1
Otázka : T2 a T3
Odpověď:
Vzorec pro přenos tepla vedením:
keterangan:
Q/t = rychlost přestupu tepla, k = tepelná vodivost, A = plocha průřezu, T1 = počáteční teplota, T2 = konečná teplota, l = délka tyče.
Délka (l) a plocha průřezu (A) jsou si stejné, takže jsou z rovnice vyloučeny.
Použijte tuto rovnici k výpočtu teploty.
Uvažujme kovové tyče A a B.
Uvažujme kovové tyče B a C.
Eliminujte rovnici 1 a rovnici 2:
Vypočítejte T2 pomocí rovnice 1:
Správná odpověď je A.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium
