5 príkladov otázok týkajúcich sa prenosu tepla
1. Dve tyče P a Q rovnakej veľkosti, ale z rôznych druhov kovu, sú pripojené, ako je znázornené na obrázku nižšie. Ak je koeficient tepelnej vodivosti P dvojnásobkom koeficientu tepelnej vodivosti Q, potom je teplota na hranici P a Q...
A. 600 oC
B. 200 ° C
100 ° C
D. 90 ° C
E. 60 ° C
Diskusia
Je známe, že:
Dve tyče P a Q majú rovnakú veľkosť
Súčiniteľ tepelnej vodivosti P je dvojnásobkom súčiniteľa tepelnej vodivosti Q
Teplota konca tyče P je 90 °C , teplota konca tyče Q je 0 °C a teplota medzi tyčami P a Q je T.
Otázka: Teplota na hraničnej rovine P a Q
Odpoveď:
Vzorec pre rýchlosť prenosu tepla vedením :
Popis: Q/t = rýchlosť prestupu tepla, k = tepelná vodivosť, A = plocha prierezu, T1 = vysoká teplota, T2 = nízka teplota, l = dĺžka objektu.
Dve tyče P a Q majú rovnakú veľkosť, takže povrch (A) a dĺžka (l) z rovnice zmiznú. Vyššie uvedená rovnica sa zmení na:
Súčiniteľ tepelnej vodivosti P je dvojnásobkom súčiniteľa tepelnej vodivosti Q. Vyššie uvedená rovnica sa zmení na:
Teplota hrotu tyče P je 90 °C , teplota hrotu tyče Q je 0 °C a teplota medzi tyčami P a Q je T. Vyššie uvedená rovnica sa zmení na:
Teplota na rozhraní P a Q je 60 ° C.
Správna odpoveď je E.
2. Tyče A a B majú rovnakú plochu prierezu a dĺžku. Ak je koeficient vodivosti tyče A = 1/4-násobok koeficientu vodivosti tyče B, potom sa obe zahrievajú na jednom konci a ukazuje sa, že obe zažívajú rovnakú zmenu teploty. Potom pomer rýchlosti prestupu tepla tyče A a tyče B je…..
A. 1:4
B. 1:2
C. 1:1
D. 2:1
E. 4:1
Diskusia
Je známe, že:
Prierezová plocha tyče A (A) = prierezová plocha tyče B (A)
Dĺžka tyče A (l) = dĺžka tyče B (l)
Súčiniteľ vodivosti tyče A (k) = 1/4-násobok súčiniteľa vodivosti tyče B (1/4 k)
Zmena teploty tyče A (ΔT) = zmena teploty tyče B (ΔT)
Hľadám: Porovnanie rýchlostí prenosu tepla tyče A a tyče B
Odpoveď:
Vzorec pre rýchlosť prenosu tepla vedením:
Popis: Q/t = rýchlosť prestupu tepla, k = tepelná vodivosť, A = plocha prierezu, T2 = vysoká teplota, T1 = nízka teplota, l = dĺžka objektu.
Prierezová plocha je rovnaká, dĺžka tyče je rovnaká, zmena teploty je rovnaká.
Správna odpoveď je E.
3. Dve kovové tyče A a B rovnakej veľkosti majú koeficient vodivosti 2k a k.
Obe sú spojené a voľné konce sú vystavené teplote, ako je znázornené na obrázku.
Teplota (T) v kovovom spoji A a B je...
A. 80 ° C
B. 100 ° C
120 ° C
D. 150 ° C
E. 160 ° C
Diskusia
Je známe, že:
Dve kovové tyče A a B majú rovnakú veľkosť
Súčiniteľ vodivosti kovu A = 2k
Koeficient vodivosti kovu B = k
Teplota kovového hrotu A = 210 ° C
Teplota kovového hrotu B = 30 ° C
Hľadaná teplota (T) na kovových spojoch A a B
Odpoveď:
Vzorec pre rýchlosť prenosu tepla vedením :
Popis: Q/t = rýchlosť prestupu tepla, k = tepelná vodivosť, A = plocha povrchu, T1 - T2 = zmena teploty, l = dĺžka tyče
Dve kovové tyče A a B majú rovnakú veľkosť, takže povrch (A) a dĺžka (l) tyčí sú z rovnice vylúčené.
Správna odpoveď je D.
4. Dve vodivé tyče s rovnakou dĺžkou a prierezom sú spojené, ako je znázornené na obrázku nižšie. Súčiniteľ tepelnej vodivosti druhej vodivej tyče = 2-násobok súčiniteľa tepelnej vodivosti prvej tyče. Ak sa prvá tyč zahreje tak, že T1 = 100 ° C a T2 = 25 ° C, potom teplota v mieste spoja (T) je ...
A. 30 oC
B. 35 ° C
40 ° C
D. 45 ° C
E. 50 ° C
Diskusia
Je známe, že:
Dve kovové tyče A a B majú rovnakú veľkosť
Súčiniteľ vodivosti tyče I = k
Súčiniteľ vodivosti tyče II = 2k
Teplota hrotu tyče I = 100 ° C
Teplota hrotu tyče II = 25 ° C
Otázka: Teplota v spojoch tyčí I a II
Odpoveď:
Vzorec pre rýchlosť prenosu tepla vedením:
Popis: Q/t = rýchlosť prestupu tepla, k = tepelná vodivosť, A = plocha povrchu, T1 - T2 = zmena teploty, l = dĺžka tyče
Teplota na hraničnej rovine P a Q:
Dve kovové tyče A a B majú rovnakú veľkosť, takže povrch (A) a dĺžka (l) tyčí sú z rovnice vylúčené.
Správna odpoveď je C.
5. Tri rôzne kovové tyče A, B a C, ktoré majú rovnakú dĺžku a prierez, sú navzájom spojené, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Vysoká vodivosť 4 kA = 2 kB = kC a T1 = 100oC a T4 = 20oC potom teplota T2 a 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
Diskusia
Je známe, že:
T1 = 100 ° C
T4 = 20 ° C
4 k A = 2 k B = k C
Ak k C = 4, k B = 2, k A = 1
Otázka: T 2 a T 3
Odpoveď:
Vzorec pre prenos tepla vedením:
Informácie:
Q/t = rýchlosť prestupu tepla, k = tepelná vodivosť, A = plocha prierezu, T1 = počiatočná teplota, T2 = konečná teplota, l = dĺžka tyče.
Dĺžka (l) a plocha prierezu (A) sú rovnaké, takže sa z rovnice vylučujú.
Pomocou tejto rovnice vypočítajte teplotu.
Uvažujme kovové tyče A a B.
Zoberme si kovové tyče B a C.
Eliminujte rovnicu 1 a rovnicu 2:
Vypočítajte T2 pomocou rovnice 1:
Správna odpoveď je A.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky na národnej skúške pre stredné školy/odborné gymnázium
