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 donjoj slici. Ako je koeficijent toplinske vodljivosti P dvostruko veći od koeficijenta toplinske vodljivosti Q, tada je temperatura na granici P i Q...
A. 600 oC
B. 200 ° C
100 ° C
D. 90 ° C
E. 60 ° C
Rasprava
Poznato je da:
Dva štapa P i Q imaju istu veličinu
Koeficijent toplinske vodljivosti P je dvostruko veći od koeficijenta toplinske vodljivosti Q
Temperatura kraja štapa P je 90 ° , temperatura kraja štapa Q je 0 ° , a temperatura između štapa P i Q je T.
Pitanje: Temperatura na graničnoj ravnini P i Q
Odgovor:
Formula za brzinu prijenosa topline kondukcijom :
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska vodljivost, A = površina presjeka, T1 = visoka temperatura, T2 = niska temperatura, l = duljina objekta.
Dva štapa P i Q imaju istu veličinu pa površina (A) i duljina (l) nestaju iz jednadžbe. Gornja jednadžba se mijenja u:
Koeficijent toplinske vodljivosti P je dvostruko veći od koeficijenta toplinske vodljivosti Q. Gornja jednadžba se mijenja u:
Temperatura vrha štapa P je 90 ° , temperatura vrha štapa Q je 0 ° , a temperatura između štapova P i Q je T. Gornja jednadžba se mijenja u:
Temperatura na graničnoj ravnini P i Q iznosi 60 ° C.
Točan odgovor je E.
2. Šipke A i B imaju istu površinu presjeka i duljinu. Ako je koeficijent vodljivosti šipke A = 1/4 puta veći od koeficijenta vodljivosti šipke B, tada se obje zagrijavaju na jednom kraju i ispada da obje doživljavaju istu promjenu temperature. Tada je omjer brzine prijenosa topline šipke A i šipke B…..
A. 1 : 4
B. 1:2
C. 1:1
O. 2 : 1
E. 4:1
Rasprava
Poznato je da:
Površina poprečnog presjeka štapa A (A) = površina poprečnog presjeka štapa B (A)
Duljina štapa A (l) = duljina štapa B (l)
Koeficijent vodljivosti štapa A (k) = 1/4 puta koeficijent vodljivosti štapa B (1/4 k)
Promjena temperature šipke A (ΔT) = promjena temperature šipke B (ΔT)
Traži se: Usporedba brzina prijenosa topline štapa A i štapa B
Odgovor:
Formula za brzinu prijenosa topline kondukcijom:
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska vodljivost, A = površina presjeka, T2 = visoka temperatura, T1 = niska temperatura, l = duljina objekta.
Površina presjeka je ista, duljina štapa je ista, promjena temperature je ista.
Točan odgovor je E.
3. Dvije metalne šipke A i B iste veličine imaju koeficijent vodljivosti 2k odnosno k.
Oba su spojena zajedno, a slobodni krajevi su podvrgnuti temperaturi kao što je prikazano na slici.
Temperatura (T) na metalnom spoju A i B je...
A. 80 ° C
B. 100 ° C
120 ° C
D. 150 ° C
E. 160 ° C
Rasprava
Poznato je da:
Dvije metalne šipke A i B su iste veličine
Koeficijent vodljivosti metala A = 2k
Koeficijent vodljivosti metala B = k
Temperatura metalnog vrha A = 210 ° C
Temperatura metalnog vrha B = 30 ° C
Traži se: Temperatura (T) na metalnim spojevima A i B
Odgovor:
Formula za brzinu prijenosa topline kondukcijom :
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska vodljivost, A = površina, T1 - T2 = promjena temperature, l = duljina štapa
Dva metalna štapa A i B su iste veličine pa se površina (A) i duljina (l) štapa eliminiraju iz jednadžbe.
Točan odgovor je D.
4. Dva vodiča iste duljine i površine presjeka spojena su zajedno kao što je prikazano na donjoj slici. Koeficijent toplinske vodljivosti drugog vodiča = 2 puta veći od koeficijenta toplinske vodljivosti prvog štapa. Ako se prvi štap zagrijava tako da je T1 = 100 ° C i T2 = 25 ° C, tada je temperatura na spoju (T) ...
A. 30 oC
B. 35 ° C
40 ° C
D. 45 ° C
E. 50 ° C
Rasprava
Poznato je da:
Dvije metalne šipke A i B su iste veličine
Koeficijent vodljivosti štapa I = k
Koeficijent vodljivosti štapa II = 2k
Temperatura vrha štapa I = 100 ° C
Temperatura vrha štapa II = 25 ° C
Pitanje: Temperatura na spojevima šipki I i II
Odgovor:
Formula za brzinu prijenosa topline kondukcijom:
Opis: Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska vodljivost, A = površina, T1 - T2 = promjena temperature, l = duljina štapa
Temperatura na graničnoj ravnini P i Q:
Dva metalna štapa A i B su iste veličine pa se površina (A) i duljina (l) štapa eliminiraju iz jednadžbe.
Točan odgovor je C.
5. Tri različite metalne šipke A, B i C, ali iste duljine i površine presjeka, spojene su jedna s drugom kao što je prikazano na slici ispod.
Velika vodljivost 4 kA = 2 tisućeB = kC i T1 = 100oC i T4 = 20oC tada temperatura T2 i T3 je…
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
Rasprava
Poznato je da:
T1 = 100 ° C
T4 = 20 ° C
4 k A = 2 k B = k C
Ako je k C = 4, k B = 2, k A = 1
Pitanje: T 2 i T 3
Odgovor:
Formula za prijenos topline kondukcijom:
Informacije:
Q/t = brzina prijenosa topline, k = toplinska vodljivost, A = površina poprečnog presjeka, T1 = početna temperatura, T2 = konačna temperatura, l = duljina štapa.
Duljina (l) i površina presjeka (A) su jednake pa se eliminiraju iz jednadžbe.
Pomoću ove jednadžbe izračunajte temperaturu.
Razmotrimo metalne šipke A i B.
Razmotrimo metalne šipke B i C.
Uklonite jednadžbu 1 i jednadžbu 2:
Izračunajte T2 pomoću jednadžbe 1:
Točan odgovor je A.
Izvor pitanja:
Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za višu srednju školu/srednju strukovnu školu
