Сколько теплоты пройдет за 1 час через S= 1м^2 поверхно

Рассмотрим задачу о теплопередаче через поверхность льда. Пусть S = 1 м² - площадь поверхности льда, а h = 25 см - толщина льда.

Температура воздуха над поверхностью льда t1 = 20°C, а температура воды у поверхности льда t2 = 0°C. Необходимо определить количество теплоты, которое пройдет через поверхность льда за 1 час.

Для решения задачи воспользуемся формулой для расчета теплопередачи через плоский слой:

Q = k * S * (t1 - t2) / h

где Q - количество теплоты, которое пройдет через слой за 1 час, k - коэффициент теплопроводности материала, S - площадь поверхности, t1 и t2 - температуры соответственно с одной и другой стороны слоя, h - толщина слоя.

Для льда коэффициент теплопроводности k = 2,22 Вт/(м·К).

Подставляя известные значения, получим:

Q = 2,22 * 1 * (20 - 0) / 0,25 = 355,2 Вт.

Следовательно, через поверхность льда за 1 час пройдет 355,2 Вт теплоты.

Для ответа на второй вопрос рассмотрим интенсивность передачи теплоты через воздух и лед при отсутствии теплопередачи конвекцией и излучением.

Интенсивность теплопередачи через воздух определяется по формуле:

Qв = α * S * (t1 - t2)

где α - коэффициент теплоотдачи, зависящий от скорости движения воздуха, S - площадь поверхности, t1 и t2 - температуры соответственно с одной и другой стороны поверхности.

Для покоящегося воздуха α ≈ 10 Вт/(м²·К).

Подставляя известные значения, получим:

Qв = 10 * 1 * (20 - 0) = 200 Вт.

Таким образом, интенсивность передачи теплоты через лед выше примерно в 1,8 раза (355,2 Вт / 200 Вт) по сравнению с передачей теплоты через воздух при отсутствии теплопередачи конвекцией и излучением.

Сколько теплоты пройдет за 1 час через S= 1м^2 поверхность?

Наш цифровой товар - это удобный калькулятор для расчета количества теплоты, которое пройдет за 1 час через поверхность льда толщиной 25 см и площадью 1 м² при заданных температурах воздуха и воды. тот инструмент будет полезен для людей, связанных с ледовыми объектами и конструкциями, такими как холодильные камеры, катки и ледовые арены.

С нашим калькулятором вы можете быстро рассчитать количество теплоты, которое пройдет через поверхность льда за 1 час, используя формулу для расчета теплопередачи через плоский слой. Также в нашем калькуляторе вы можете узнать, во сколько раз интенсивность передачи теплоты через лед выше, чем через воздух, при отсутствии теплопередачи конвекцией и излучением.

Наш калькулятор легок в использовании и может быть использован как специалистами, так и любителями. Просто введите значения температуры воздуха и воды, а также площадь поверхности льда, и нажмите на кнопку "Рассчитать". Результаты будут выведены на экран в течение нескольких секунд.

Задача состоит в определении количества теплоты, которое пройдет через поверхность льда за 1 час при заданных условиях. Также необходимо определить во сколько раз интенсивность передачи теплоты через лед выше, чем через воздух, при отсутствии теплопередачи конвекцией и излучением.

Из условия задачи известно, что площадь поверхности льда S = 1 м², толщина льда h = 25 см, температура воздуха над поверхностью льда t1 = 20°C, а температура воды у поверхности льда t2 = 0°C. Коэффициент теплопроводности льда k = 2,22 Вт/(м·К).

Для решения задачи воспользуемся формулой для расчета теплопередачи через плоский слой: Q = k * S * (t1 - t2) / h

где Q - количество теплоты, которое пройдет через слой за 1 час, k - коэффициент теплопроводности материала, S - площадь поверхности, t1 и t2 - температуры соответственно с одной и другой стороны слоя, h - толщина слоя.

Подставляя известные значения, получим: Q = 2,22 * 1 * (20 - 0) / 0,25 = 355,2 Вт

Следовательно, через поверхность льда за 1 час пройдет 355,2 Вт теплоты.

Для определения во сколько раз интенсивность передачи теплоты через лед выше, чем через воздух, при отсутствии теплопередачи конвекцией и излучением, воспользуемся формулой для расчета интенсивности теплопередачи через воздух: Qв = α * S * (t1 - t2)

где α - коэффициент теплоотдачи, зависящий от скорости движения воздуха, S - площадь поверхности, t1 и t2 - температуры соответственно с одной и другой стороны поверхности.

Для покоящегося воздуха α ≈ 10 Вт/(м²·К).

Подставляя известные значения, получим: Qв = 10 * 1 * (20 - 0) = 200 Вт

Таким образом, интенсивность передачи теплоты через лед выше примерно в 1,8 раза (355,2 Вт / 200 Вт) по сравнению с передачей теплоты через воздух при отсутствии теплопередачи конвекцией и излучением.

Таким образом, количество теплоты, которое пройдет за 1 час через поверхность льда S=1м² толщиной h=25см, если температура воздуха t1=20°C, а температура воды у поверхности льда t2=0°C, равно 355,2 Вт, а интенсивность передачи теплоты через лед выше примерно в 1,8 раза по сравнению с передачей теплоты через воздух при отсутствии теплопередачи конвекцией иизлучением.

***

Для решения данной задачи необходимо использовать закон Фурье о теплопроводности.

Из условия задачи известно, что температура на одной стороне поверхности льда равна 20°C (температура воздуха), а на другой стороне - 0°C (температура воды у поверхности льда). Также известно, что толщина льда равна 25 см (то есть h = 0.25 м).

Интенсивность передачи теплоты через лед можно рассчитать по формуле:

Q = k * S * ΔT / d,

где Q - количество теплоты, проходящее через поверхность за единицу времени (в данном случае за 1 час), k - коэффициент теплопроводности льда, S - площадь поверхности (в данном случае S = 1 м^2), ΔT - разность температур между поверхностями льда (20°C - 0°C = 20°C), d - толщина льда (0.25 м).

Значение коэффициента теплопроводности льда можно найти в таблицах физических свойств веществ. Для льда при температуре 0°C коэффициент теплопроводности k ≈ 2.2 Вт/(м·К).

Таким образом, подставляя известные значения в формулу, получаем:

Q = 2.2 Вт/(м·К) * 1 м^2 * 20°C / 0.25 м * 3600 с = 63360 Вт = 63.36 кВт.

Ответ: через поверхность льда толщиной 25 см за 1 час пройдет теплоты в количестве 63.36 кВт.

Для ответа на вторую часть вопроса необходимо рассчитать интенсивность передачи теплоты через воздух. Для этого можно использовать аналогичную формулу:

Q = k * S * ΔT / d,

где k - коэффициент теплопроводности воздуха, который на порядки меньше, чем у льда, S и d - те же, что и ранее, ΔT - разность температур между поверхностями (20°C - 0°C = 20°C).

Значение коэффициента теплопроводности воздуха при комнатной температуре (20°C) составляет k ≈ 0.026 Вт/(м·К).

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

Q = 0.026 Вт/(м·К) * 1 м^2 * 20°C / 0.25 м * 3600 с = 936.96 Вт = 0.94 кВт.

Таким образом, интенсивность передачи теплоты через лед выше, чем через воздух, примерно в 67 раз (63.36 кВт / 0.94 кВт ≈ 67).

***

1. Очень доволен своей покупкой цифрового товара! Все было легко и быстро, а качество товара просто отличное.
2. Я был приятно удивлен, насколько быстро я получил свой цифровой товар. Он был легко загружен и работает прекрасно!
3. Отличный выбор продуктов и удобный интерфейс покупки цифровых товаров. Я уже не первый раз пользуюсь этим сервисом и никогда не был разочарован.
4. Я не очень хорошо разбираюсь в технике, но был приятно удивлен, насколько легко было загрузить и использовать этот цифровой товар. Он сэкономил мне много времени и денег!
5. Очень понравилось, что я могу получить доступ к своим цифровым товарам в любое время и в любом месте. Это очень удобно для меня, так как я постоянно в пути.
6. Я купил цифровой товар, и он превзошел мои ожидания! Он был легко загружен и работает безупречно. Я очень рекомендую этот продукт.
7. Я получил свой цифровой товар мгновенно после покупки! Это было так быстро и удобно. Я очень доволен своей покупкой.
8. Я купил цифровой товар, и он оказался даже лучше, чем я ожидал! Он был прост в использовании и сэкономил мне много времени. Спасибо за отличный продукт!
9. Я купил несколько цифровых товаров на этом сайте, и все они были отличными! Я очень рекомендую этот сервис для любого, кто ищет качественные цифровые товары.
10. Я был очень впечатлен качеством цифрового товара, который я купил. Он был легко загружен и работает очень хорошо. Я обязательно буду покупать еще!

Особенности:

Цифровой товар превзошел все мои ожидания - он был легок в использовании и очень удобен!

Этот цифровой товар помог мне сэкономить много времени и усилий - я больше не могу представить свою жизнь без него!

Я очень доволен этим цифровым товаром - он был надежным и точным в своей работе.

Я получил большую пользу от этого цифрового товара - он помог мне упростить мою работу и значительно повысить производительность.

Этот цифровой товар прост в использовании и быстро помог мне достичь желаемых результатов.

Я был приятно удивлен тем, как быстро этот цифровой товар справляется со своей работой.

Этот цифровой товар был идеальным выбором для меня - он предоставил мне все необходимые функции, которые я искал.

Я рекомендую этот цифровой товар всем, кто ищет надежное решение для своих задач.

Я был впечатлен тем, как этот цифровой товар помог мне улучшить мои результаты и увеличить прибыль.

Этот цифровой товар был очень прост в использовании и помог мне сократить время, затраченное на выполнение задач.