5 exemplos de preguntas sobre transferencia de calor
1. Dúas varas P e Q do mesmo tamaño pero de diferentes tipos de metal están unidas como se mostra na figura seguinte. Se o coeficiente de condución térmica de P é o dobre do coeficiente de condución térmica de Q, entón a temperatura no límite de P e Q é...
A. 600 oC
B. 200 ° C
100 ° C
D. 90 ° C
E. 60 ° C
Discusión
Sábese que:
Dúas varas P e Q teñen o mesmo tamaño
O coeficiente de condución térmica P é o dobre do coeficiente de condución térmica Q
A temperatura do extremo da varilla P é de 90 °C , a temperatura do extremo da varilla Q é de 0 °C e a temperatura entre as varillas P e Q é de T.
Pregunta: Temperatura no plano límite P e Q
Resposta:
Fórmula para a taxa de transferencia de calor por condución :
Descrición: Q/t = taxa de transferencia de calor, k = condutividade térmica, A = área da sección transversal, T1 = alta temperatura, T2 = baixa temperatura, l = lonxitude do obxecto.
Dúas varas P e Q teñen o mesmo tamaño, polo que a superficie (A) e a lonxitude (l) desaparecen da ecuación. A ecuación anterior cambia a:
O coeficiente de condución térmica P é o dobre do coeficiente de condución térmica Q. A ecuación anterior cambia a:
A temperatura da punta da varilla P é de 90 °C , a temperatura da punta da varilla Q é de 0 °C e a temperatura entre as varillas P e Q é de T. A ecuación anterior cambia a:
A temperatura no plano límite P e Q é de 60 ° C.
A resposta correcta é E.
2. As varas A e B teñen a mesma área de sección transversal e lonxitude. Se o coeficiente de condución da vara A = 1/4 veces o coeficiente de condución da vara B, ambas quéntanse nun extremo e resulta que ambas experimentan a mesma variación de temperatura. Entón, a relación entre a taxa de transferencia de calor da vara A e a vara B é...
A. 1:4
B. 1:2
C. 1:1
D. 2:1
E. 4:1
Discusión
Sábese que:
Área da sección transversal da vara A (A) = área da sección transversal da vara B (A)
Lonxitude da vara A (l) = lonxitude da vara B (l)
Coeficiente de condución da vara A (k) = 1/4 veces o coeficiente de condución da vara B (1/4 k)
Cambio de temperatura da barra A (ΔT) = cambio de temperatura da barra B (ΔT)
Buscase: Comparación das velocidades de transferencia de calor da varilla A e da varilla B
Resposta:
A fórmula para a taxa de transferencia de calor por condución:
Descrición: Q/t = taxa de transferencia de calor, k = condutividade térmica, A = área da sección transversal, T2 = alta temperatura, T1 = baixa temperatura, l = lonxitude do obxecto.
A área da sección transversal é a mesma, a lonxitude da vara é a mesma, a variación de temperatura é a mesma.
A resposta correcta é E.
3. Dúas varillas metálicas A e B do mesmo tamaño teñen cada unha un coeficiente de condución de 2k e k respectivamente.
Ambos están conectados entre si e os extremos libres están sometidos a unha temperatura como a que se mostra na figura.
A temperatura (T) na unión metálica A e B é...
A. 80 ° C
B. 100 ° C
120 ° C
D. 150 ° C
E. 160 ° C
Discusión
Sábese que:
Dúas varas metálicas A e B teñen o mesmo tamaño
O coeficiente de condución do metal A = 2k
Coeficiente de condución metálica B = k
Temperatura da punta metálica A = 210 ° C
Temperatura da punta metálica B = 30 ° C
Buscada: Temperatura (T) nas unións metálicas A e B
Resposta:
Fórmula para a taxa de transferencia de calor por condución :
Descrición: Q/t = taxa de transferencia de calor, k = condutividade térmica, A = área superficial, T1 - T2 = cambio de temperatura, l = lonxitude da vara
Dúas varillas metálicas A e B teñen o mesmo tamaño, polo que a área superficial (A) e a lonxitude (l) das varillas elimínanse da ecuación.
A resposta correcta é D.
4. Dúas varas condutoras coa mesma lonxitude e sección transversal están conectadas entre si como se mostra na figura seguinte. O coeficiente de condución térmica da segunda vara condutora = 2 veces o coeficiente de condución térmica da primeira vara. Se a primeira vara se quenta de xeito que T1 = 100 ° C e T2 = 25 ° C, entón a temperatura na unión (T) é...
A. 30 oC
B. 35 ° C
40 ° C
D. 45 ° C
E. 50 ° C
Discusión
Sábese que:
Dúas varas metálicas A e B teñen o mesmo tamaño
Coeficiente de condución da vara I = k
Coeficiente de condución da vara II = 2k
Temperatura da punta da vara I = 100 ° C
Temperatura da punta da vara II = 25 ° C
Pregunta: Temperatura nas unións das varillas I e II
Resposta:
A fórmula para a taxa de transferencia de calor por condución:
Descrición: Q/t = taxa de transferencia de calor, k = condutividade térmica, A = área superficial, T1 - T2 = cambio de temperatura, l = lonxitude da vara
Temperatura no plano límite P e Q:
Dúas varillas metálicas A e B teñen o mesmo tamaño, polo que a área superficial (A) e a lonxitude (l) das varillas elimínanse da ecuación.
A resposta correcta é C.
5. Tres varillas metálicas diferentes A, B e C, pero coa mesma lonxitude e sección transversal, están conectadas entre si como se mostra na imaxe seguinte.
Gran condutividade 4 kA = 2 kJB = kC e T.1 = 100oC e T4 = 20oC, entón a temperatura T2 e T.3 é…
A. T2 = 54,26 ° C, T3 = 31,4 ° C
B. T2 = 31,4 ° C, T3 = 54,26 ° C
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
Discusión
Sábese que:
T1 = 100 ° C
T4 = 20 ° C
4 k A = 2 k B = k C
Se kC = 4, kB = 2, kA = 1
Preguntado: T 2 e T 3
Resposta:
Fórmula para a transferencia de calor por condución:
Información:
Q/t = taxa de transferencia de calor, k = condutividade térmica, A = área da sección transversal, T1 = temperatura inicial, T2 = temperatura final, l = lonxitude da vara.
A lonxitude (l) e a área da sección transversal (A) son iguais, polo que se eliminan da ecuación.
Usa esta ecuación para calcular a temperatura.
Considere as varillas metálicas A e B.
Considere as varillas metálicas B e C.
Elimina a ecuación 1 e a ecuación 2:
Calcula T₂ usando a ecuación 1:
A resposta correcta é A.
Orixe da pregunta:
Preguntas de física do exame nacional para o bacharelato/instituto profesional
