۵ نمونه سوال انتقال حرارت
۱. دو میله P و Q با اندازه یکسان اما جنسهای مختلف فلز، مطابق شکل زیر به هم متصل شدهاند. اگر ضریب هدایت حرارتی P دو برابر ضریب هدایت حرارتی Q باشد، آنگاه دما در مرز P و Q برابر است با...
A. 600 oC
ب. ۳۵ درجه سانتیگراد
ج. ۵۵ درجه سانتیگراد
د. ۱۵۵ درجه سانتیگراد
شرق ۳۲۸ درجه سانتیگراد
پمباهاسان
معلوم است که:
دو میله P و Q اندازه یکسانی دارند.
ضریب هدایت حرارتی P دو برابر ضریب هدایت حرارتی Q است.
دمای انتهای میله P برابر با ۹۰ درجه ، دمای انتهای میله Q برابر با صفر درجه و دمای بین میلههای P و Q برابر با T است.
سوال: دما در صفحه مرزی P و Q
جواب:
فرمول نرخ انتقال حرارت از طریق رسانش :
شرح: Q/t = نرخ انتقال حرارت، k = رسانایی حرارتی، A = سطح مقطع، T1 = دمای بالا، T2 = دمای پایین، l = طول جسم.
دو میله P و Q اندازه یکسانی دارند، بنابراین مساحت سطح (A) و طول (l) از معادله حذف میشوند. معادله بالا به صورت زیر تغییر میکند:
ضریب هدایت حرارتی P دو برابر ضریب هدایت حرارتی Q است. معادله فوق به صورت زیر تغییر میکند:
دمای نوک میله P برابر با ۹۰ درجه ، دمای نوک میله Q برابر با ۰ درجه و دمای بین میلههای P و Q برابر با T است. معادله بالا به صورت زیر تغییر میکند:
دما در صفحه مرزی P و Q برابر با 60 درجه سانتیگراد است.
پاسخ صحیح E است.
۲. میلههای A و B سطح مقطع و طول یکسانی دارند. اگر ضریب رسانایی میله A برابر با ۱/۴ ضریب رسانایی میله B باشد، آنگاه هر دو از یک انتها گرم میشوند و معلوم میشود که هر دو تغییر دمای یکسانی را تجربه میکنند. در این صورت نسبت نرخ انتقال حرارت میله A و میله B برابر است با…..
الف. ۲:۳
ب. ۳:۲
ج. ۲: ۱
دی. ۱۲:۶
ه. ۳:۷
پمباهاسان
معلوم است که:
سطح مقطع میله A (A) = سطح مقطع میله B (A)
طول میله A (l) = طول میله B (l)
ضریب رسانایی میله A (k) = 1/4 برابر ضریب رسانایی میله B (1/4 k)
تغییر دمای میله A (ΔT) = تغییر دمای میله B (ΔT)
مورد نظر: مقایسه سرعت انتقال حرارت میله A و میله B
جواب:
فرمول نرخ انتقال حرارت از طریق رسانش:
شرح: Q/t = نرخ انتقال حرارت، k = رسانایی حرارتی، A = سطح مقطع، T2 = دمای بالا، T1 = دمای پایین، l = طول جسم.
سطح مقطع یکسان است، طول میله یکسان است، تغییر دما یکسان است.
پاسخ صحیح E است.
۳. دو میله فلزی A و B با اندازه یکسان، هر کدام به ترتیب ضریب رسانایی ۲k و k دارند.
هر دو به هم متصل شدهاند و انتهای آزاد آنها مطابق شکل در معرض دمایی قرار میگیرند.
دما (T) در محل اتصال فلزی A و B ... است.
الف. ۱۷ درجه سانتیگراد
ب. ۳۵ درجه سانتیگراد
ج. ۵۵ درجه سانتیگراد
د. ۱۵۵ درجه سانتیگراد
شرق ۳۲۸ درجه سانتیگراد
پمباهاسان
معلوم است که:
دو میله فلزی A و B هم اندازه هستند.
ضریب رسانایی فلز A = 2k
ضریب رسانایی فلز B = k
دمای نوک فلزی A = ۲۱۰ درجه سانتیگراد
دمای نوک فلزی B = 30 درجه سانتیگراد
مورد نظر: دما (T) در اتصالات فلزی A و B
جواب:
فرمول نرخ انتقال حرارت از طریق رسانش :
شرح : Q/t = نرخ انتقال حرارت، k = رسانایی حرارتی، A = مساحت سطح، T1 -T2 = تغییر دما، l = طول میله
دو میله فلزی A و B هم اندازه هستند، بنابراین مساحت سطح (A) و طول (l) میلهها از معادله حذف میشوند.
جواب صحیح D است.
۴. دو میله رسانا با طول و سطح مقطع یکسان، مطابق شکل زیر به هم متصل شدهاند. ضریب هدایت حرارتی میله رسانای دوم = ۲ برابر ضریب هدایت حرارتی میله اول. اگر میله اول طوری گرم شود که T1 = ۱۰۰ درجه سانتیگراد و T2 = ۲۵ درجه سانتیگراد باشد، آنگاه دما در محل اتصال (T) برابر است با ...
A. 30 oC
ب. ۳۵ درجه سانتیگراد
ج. ۵۵ درجه سانتیگراد
د. ۱۵۵ درجه سانتیگراد
شرق ۳۲۸ درجه سانتیگراد
پمباهاسان
معلوم است که:
دو میله فلزی A و B هم اندازه هستند.
ضریب رسانایی میله I = k
ضریب رسانایی میله II = 2k
دمای نوک میله I = 100 درجه سانتیگراد
دمای نوک میله II = 25 درجه سانتیگراد
پرسیده شده: دما در محل اتصال میلههای I و II
جواب:
فرمول نرخ انتقال حرارت از طریق رسانش:
شرح : Q/t = نرخ انتقال حرارت، k = رسانایی حرارتی، A = مساحت سطح، T1 -T2 = تغییر دما، l = طول میله
دو میله فلزی A و B هم اندازه هستند، بنابراین مساحت سطح (A) و طول (l) میلهها از معادله حذف میشوند.
جواب صحیح C است.
۵. سه میله فلزی مختلف A، B و C اما با طول و سطح مقطع یکسان، مطابق تصویر زیر به یکدیگر متصل شدهاند.
رسانایی بالا ۴ کلوینA = ۲ کیلوژولB = کC و تی1 = 100oسی و تی4 = 20oC و سپس دمای T2 و تی3 است…
الف) دمای ۲ = ۵۴.۲۶ درجه سانتیگراد، دمای ۳ = ۳۱.۴ درجه سانتیگراد
ب. T 2 = 31,4 درجه سانتیگراد، T 3 = 54,26 درجه سانتیگراد
ج. دمای ۲ = ۳۲.۴ درجه سانتیگراد ، دمای ۳ = ۵۴.۲۶ درجه سانتیگراد
د. دمای ۲ = ۵۶.۲۶ درجه سانتیگراد، دمای ۳ = ۳۱.۴ درجه سانتیگراد
E. T 2 = 54,26 درجه سانتیگراد، T 3 = 30,4 درجه سانتیگراد
پمباهاسان
معلوم است که:
تی ۲ = ۲۲۵ درجه سانتیگراد
تی ۴ = ۲۰ درجه سانتیگراد
۴ کیلوژول A = ۲ کیلوژول B = k C
اگر k C = 4، k B = 2، k A = 1 باشد
پرسیده شده: T 2 و T 3
جواب:
فرمول انتقال حرارت از طریق رسانش:
اطلاعات:
Q/t = نرخ انتقال حرارت، k = رسانایی حرارتی، A = سطح مقطع، T1 = دمای اولیه، T2 = دمای نهایی، l = طول میله.
طول (l) و مساحت سطح مقطع (A) برابر هستند، بنابراین از معادله حذف میشوند.
برای محاسبه دما از این معادله استفاده کنید.
میلههای فلزی A و B را در نظر بگیرید.
میلههای فلزی B و C را در نظر بگیرید.
معادله ۱ و معادله ۲ را حذف کنید:
با استفاده از معادله ۱، T2 را محاسبه کنید :
جواب صحیح الف است.
منبع سوال:
سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای
