5 primerov vprašanj o prenosu toplote
1. Dve palici P in Q enake velikosti, vendar iz različnih vrst kovine, sta pritrjeni, kot je prikazano na spodnji sliki. Če je koeficient toplotne prevodnosti P dvakrat večji od koeficienta toplotne prevodnosti Q, potem je temperatura na meji P in Q ...
A. 600 oC
B. 200 ° C
100 ° C
D. 90 ° C
E. 60 ° C
Razprava
Znano je, da:
Dve palici P in Q imata enako velikost
Koeficient toplotne prevodnosti P je dvakrat večji od koeficienta toplotne prevodnosti Q
Temperatura konca palice P je 90 °C , temperatura konca palice Q je 0 °C , temperatura med palicama P in Q pa je T.
Vprašanje: Temperatura na mejni ravnini P in Q
Odgovor:
Formula za hitrost prenosa toplote s prevodnostjo :
Opis: Q/t = stopnja prenosa toplote, k = toplotna prevodnost, A = površina prečnega prereza, T1 = visoka temperatura, T2 = nizka temperatura, l = dolžina predmeta.
Palici P in Q imata enako velikost, zato površina (A) in dolžina (l) iz enačbe izgineta. Zgornja enačba se spremeni v:
Koeficient toplotne prevodnosti P je dvakrat večji od koeficienta toplotne prevodnosti Q. Zgornja enačba se spremeni v:
Temperatura konice palice P je 90 °C , temperatura konice palice Q je 0 °C , temperatura med palicama P in Q pa je T. Zgornja enačba se spremeni v:
Temperatura na mejni ravnini P in Q je 60 ° C.
Pravilen odgovor je E.
2. Palici A in B imata enako površino prečnega prereza in dolžino. Če je koeficient prevodnosti palice A = 1/4 koeficienta prevodnosti palice B, se obe segrejeta na enem koncu in izkaže se, da se obe temperaturno spremenita enako. Potem je razmerje med hitrostjo prenosa toplote med palico A in palico B ...
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
O. 2 : 1
E. 4 : 1
Razprava
Znano je, da:
Površina prečnega prereza palice A (A) = površina prečnega prereza palice B (A)
Dolžina palice A (l) = dolžina palice B (l)
Koeficient prevodnosti palice A (k) = 1/4-kratnik koeficienta prevodnosti palice B (1/4 k)
Sprememba temperature palice A (ΔT) = sprememba temperature palice B (ΔT)
Iščem: Primerjava hitrosti prenosa toplote palice A in palice B
Odgovor:
Formula za hitrost prenosa toplote s prevodnostjo:
Opis: Q/t = hitrost prenosa toplote, k = toplotna prevodnost, A = površina prečnega prereza, T2 = visoka temperatura, T1 = nizka temperatura, l = dolžina predmeta.
Površina prečnega prereza je enaka, dolžina palice je enaka, sprememba temperature je enaka.
Pravilen odgovor je E.
3. Dve kovinski palici A in B enake velikosti imata koeficient prevodnosti 2k oziroma k.
Oba sta povezana skupaj, prosta konca pa sta izpostavljena temperaturi, kot je prikazano na sliki.
Temperatura (T) na kovinskem spoju A in B je ...
A. 80 ° C
B. 100 ° C
120 ° C
D. 150 ° C
E. 160 ° C
Razprava
Znano je, da:
Dve kovinski palici A in B sta enake velikosti
Koeficient prevodnosti kovine A = 2k
Koeficient prevodnosti kovine B = k
Temperatura kovinske konice A = 210 ° C
Temperatura kovinske konice B = 30 ° C
Želena temperatura (T) na kovinskih spojih A in B
Odgovor:
Formula za hitrost prenosa toplote s prevodnostjo :
Opis: Q/t = hitrost prenosa toplote, k = toplotna prevodnost, A = površina, T1 - T2 = sprememba temperature, l = dolžina palice
Dve kovinski palici A in B sta enake velikosti, zato sta površina (A) in dolžina (l) palic izločeni iz enačbe.
Pravilen odgovor je D.
4. Dve prevodni palici z enako dolžino in prečnim prerezom sta povezani skupaj, kot je prikazano na spodnji sliki. Koeficient toplotne prevodnosti druge prevodne palice = 2-kratnik koeficienta toplotne prevodnosti prve palice. Če se prva palica segreje tako, da je T1 = 100 ° C in T2 = 25 ° C, potem je temperatura na spoju (T) ...
A. 30 oC
B. 35 ° C
40 ° C
D. 45 ° C
E. 50 ° C
Razprava
Znano je, da:
Dve kovinski palici A in B sta enake velikosti
Koeficient prevodnosti palice I = k
Koeficient prevodnosti palice II = 2k
Temperatura konice palice I = 100 ° C
Temperatura konice palice II = 25 ° C
Vprašanje: Temperatura na spojih palic I in II
Odgovor:
Formula za hitrost prenosa toplote s prevodnostjo:
Opis: Q/t = hitrost prenosa toplote, k = toplotna prevodnost, A = površina, T1 - T2 = sprememba temperature, l = dolžina palice
Temperatura na mejni ravnini P in Q:
Dve kovinski palici A in B sta enake velikosti, zato sta površina (A) in dolžina (l) palic izločeni iz enačbe.
Pravilen odgovor je C.
5. Tri različne kovinske palice A, B in C, ki imajo enako dolžino in prečni prerez, so med seboj povezane, kot je prikazano na spodnji sliki.
Velika prevodnost 4 kA = 2 kB = kC in T1 = 100oC in T4 = 20oC, nato pa temperatura T2 in 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
Razprava
Znano je, da:
T1 = 100 ° C
T4 = 20 ° C
4 k A = 2 k B = k C
Če je k C = 4, k B = 2, k A = 1
Vprašano: T 2 in T 3
Odgovor:
Formula za prenos toplote s prevodnostjo:
Informacije:
Q/t = stopnja prenosa toplote, k = toplotna prevodnost, A = površina prečnega prereza, T1 = začetna temperatura, T2 = končna temperatura, l = dolžina palice.
Dolžina (l) in površina prečnega prereza (A) sta enaki, zato ju izločimo iz enačbe.
Za izračun temperature uporabite to enačbo.
Razmislite o kovinskih palicah A in B.
Razmislite o kovinskih palicah B in C.
Izločimo enačbo 1 in enačbo 2:
Izračunajte T2 z uporabo enačbe 1:
Pravilen odgovor je A.
Vir vprašanja:
Vprašanja iz fizike za nacionalni izpit za višjo srednjo šolo/poklicno srednjo šolo
