Buz yüzeyinden ısı transferi problemini ele alalım. Buzun yüzey alanı S = 1 m², buzun kalınlığı ise h = 25 cm olsun.
Buz yüzeyinin üzerindeki hava sıcaklığı t1 = 20°C ve buz yüzeyindeki su sıcaklığı t2 = 0°C'dir. 1 saatte buz yüzeyinden geçecek ısı miktarının belirlenmesi gerekmektedir.
Sorunu çözmek için düz bir katmandan ısı transferini hesaplamak için formülü kullanıyoruz:
Q = k * S * (t1 - t2) / saat
Burada Q, 1 saatte katmandan geçecek ısı miktarı, k, malzemenin ısıl iletkenlik katsayısı, S yüzey alanı, t1 ve t2 sırasıyla katmanın bir ve diğer tarafındaki sıcaklıklardır. , h katmanın kalınlığıdır.
Buz için termal iletkenlik katsayısı k = 2,22 W/(m·K).
Bilinen değerleri değiştirerek şunu elde ederiz:
Q = 2,22 * 1 * (20 - 0) / 0,25 = 355,2 W.
Sonuç olarak buz yüzeyinden 1 saatte 355,2 W ısı geçecektir.
İkinci soruyu cevaplamak için, konveksiyon ve radyasyonla ısı transferi olmadığında, hava ve buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğunu düşünün.
Havadaki ısı transferinin yoğunluğu aşağıdaki formülle belirlenir:
Qв = α * S * (t1 - t2)
burada α, hava hızına bağlı olarak ısı transfer katsayısıdır, S yüzey alanıdır, t1 ve t2 sırasıyla yüzeyin bir ve diğer tarafındaki sıcaklıklardır.
Durgun hava için α ≈ 10 W/(m²·K).
Bilinen değerleri değiştirerek şunu elde ederiz:
Qв = 10 * 1 * (20 - 0) = 200 W.
Böylece buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğu, konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi olmadığında hava yoluyla ısı transferine kıyasla yaklaşık 1,8 kat daha fazladır (355,2 W / 200 W).
Dijital ürünümüz, verilen hava ve su sıcaklıklarında 25 cm kalınlığında ve 1 m² alana sahip buz yüzeyinden 1 saatte geçecek ısı miktarını hesaplamaya yarayan kullanışlı bir hesap makinesidir. Bu araç, buz tesisleri ve soğuk hava depoları, buz pateni pistleri ve buz sahaları gibi yapılarla ilişkili kişiler için faydalı olacaktır.
Hesap makinemizle, düz bir katmandan ısı transferini hesaplama formülünü kullanarak 1 saat içinde buz yüzeyinden geçecek ısı miktarını hızlı bir şekilde hesaplayabilirsiniz. Ayrıca hesap makinemizde, konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi olmadığında, buzdaki ısı transferinin yoğunluğunun havadan kaç kat daha yüksek olduğunu öğrenebilirsiniz.
Hesap makinemizin kullanımı kolaydır ve hem uzmanlar hem de amatörler tarafından kullanılabilir. Sadece hava ve su sıcaklıklarını ve buz yüzey alanını girin ve "Hesapla" butonuna tıklayın. Sonuçlar birkaç saniye içinde ekranda görüntülenecektir.
Görev, verilen koşullar altında 1 saat içinde buz yüzeyinden geçecek ısı miktarını belirlemektir. Konveksiyon ve radyasyonla ısı transferi olmadığında, buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğunun havadan kaç kat daha yüksek olduğunu belirlemek de gereklidir.
Problem koşullarından buz yüzey alanının S = 1 m², buz kalınlığının h = 25 cm, buz yüzeyi üzerindeki hava sıcaklığının t1 = 20°C ve buz yüzeyine yakın su sıcaklığının ise t1 = 20°C olduğu bilinmektedir. t2 = 0°C. Buzun ısıl iletkenlik katsayısı k = 2,22 W/(m·K).
Sorunu çözmek için düz bir katmandan ısı transferini hesaplamak için formülü kullanıyoruz: Q = k * S * (t1 - t2) / saat
Burada Q, 1 saatte katmandan geçecek ısı miktarı, k, malzemenin ısıl iletkenlik katsayısı, S yüzey alanı, t1 ve t2 sırasıyla katmanın bir ve diğer tarafındaki sıcaklıklardır. , h katmanın kalınlığıdır.
Bilinen değerleri değiştirerek şunu elde ederiz: Q = 2,22 * 1 * (20 - 0) / 0,25 = 355,2 W
Sonuç olarak buz yüzeyinden 1 saatte 355,2 W ısı geçecektir.
Konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi olmadığında, buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğunun havadan kaç kat daha yüksek olduğunu belirlemek için, hava yoluyla ısı transferinin yoğunluğunu hesaplamak için formülü kullanırız: Qв = α * S * (t1 - t2)
burada α, hava hızına bağlı olarak ısı transfer katsayısıdır, S yüzey alanıdır, t1 ve t2 sırasıyla yüzeyin bir ve diğer tarafındaki sıcaklıklardır.
Durgun hava için α ≈ 10 W/(m²·K).
Bilinen değerleri değiştirerek şunu elde ederiz: Qv = 10 * 1 * (20 - 0) = 200 W
Böylece buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğu, konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi olmadığında hava yoluyla ısı transferine kıyasla yaklaşık 1,8 kat daha fazladır (355,2 W / 200 W).
Böylece, hava sıcaklığı t1=20°C ve buz yüzeyindeki su sıcaklığı t2=0°C ise, h=25cm kalınlığındaki S=1m² buz yüzeyinden 1 saatte geçecek ısı miktarı , 355,2 W'a eşittir ve buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğu, konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi olmadığında hava yoluyla ısı transferine kıyasla yaklaşık 1,8 kat daha yüksektir.
***
Bu sorunu çözmek için Fourier'in termal iletkenlik yasasını kullanmak gerekir.
Problem koşullarından buz yüzeyinin bir tarafındaki sıcaklığın 20°C (hava sıcaklığı), diğer taraftaki sıcaklığın ise 0°C (buz yüzeyindeki su sıcaklığı) olduğu bilinmektedir. Ayrıca buzun kalınlığının 25 cm (yani h=0,25 m) olduğu da biliniyor.
Buzdaki ısı transferinin yoğunluğu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
Q = k * S * ΔT / d,
burada Q birim zamanda yüzeyden geçen ısı miktarıdır (bu durumda 1 saat), k buzun ısıl iletkenlik katsayısıdır, S yüzey alanıdır (bu durumda S = 1 m^2), ΔT buz yüzeyleri arasındaki sıcaklık farkı (20°C - 0°C = 20°C), d - buz kalınlığı (0,25 m).
Buzun ısıl iletkenlik katsayısının değeri, maddelerin fiziksel özellikleri tablolarında bulunabilir. 0°C sıcaklıktaki buz için termal iletkenlik katsayısı k ≈ 2,2 W/(m·K).
Böylece bilinen değerleri formülde değiştirerek şunu elde ederiz:
Q = 2,2 W/(m·K) * 1 m^2 * 20°C / 0,25 m * 3600 s = 63360 W = 63,36 kW.
Cevap: 25 cm kalınlığındaki buz yüzeyinden 1 saatte 63,36 kW ısı geçecektir.
Sorunun ikinci kısmını cevaplamak için havadaki ısı transferinin yoğunluğunu hesaplamak gerekir. Bunu yapmak için benzer bir formül kullanabilirsiniz:
Q = k * S * ΔT / d,
burada k, buzunkinden çok daha düşük olan havanın ısıl iletkenlik katsayısıdır, S ve d öncekiyle aynıdır, ΔT yüzeyler arasındaki sıcaklık farkıdır (20°C - 0°C = 20°C) ).
Oda sıcaklığında (20°C) havanın ısıl iletkenlik katsayısı k ≈ 0,026 W/(m·K)'dir.
Bilinen değerleri formülde değiştirerek şunu elde ederiz:
Q = 0,026 W/(m·K) * 1 m^2 * 20°C / 0,25 m * 3600 s = 936,96 W = 0,94 kW.
Bu nedenle, buz yoluyla ısı transferinin yoğunluğu, havadan geçen ısı transferinden yaklaşık 67 kat daha fazladır (63,36 kW / 0,94 kW ≈ 67).
***
Dijital ürün tüm beklentilerimi aştı; kullanımı kolay ve çok kullanışlıydı!
Bu dijital ürün zamandan ve emekten büyük oranda tasarruf etmeme yardımcı oldu; artık onsuz hayatımı hayal edemiyorum!
Bu dijital üründen çok memnunum; kullanımı güvenilir ve doğruydu.
Bu dijital üründen çok faydalandım; işimi basitleştirmeme ve üretkenliğimi büyük ölçüde artırmama yardımcı oldu.
Bu dijital ürünün kullanımı kolay ve istediğim sonuçları hızla elde etmeme yardımcı oldu.
Bu dijital ürünün işi ne kadar hızlı tamamladığını görünce hoş bir şekilde şaşırdım.
Bu dijital ürün benim için mükemmel bir seçimdi; bana aradığım tüm gerekli özellikleri sağladı.
Bu dijital ürünü, ihtiyaçlarına güvenilir bir çözüm arayan herkese tavsiye ediyorum.
Bu dijital ürünün sonuçlarımı iyileştirmeme ve kârımı artırmama nasıl yardımcı olduğundan etkilendim.
Bu dijital ürünün kullanımı çok kolaydı ve görevlere harcadığım zamanı azaltmama yardımcı oldu.
Turkish 
English 
Chinese 
Spanish 
Indonesian 
French 
Portuguese 
Russian 
Japanese 
Deutsch 
Vietnamese 
Italian 
Polish 
Korean 
Dutch 
Swedish 
Hungarian 
Bulgarian 
Norwegian 
Finnish 
Greek 
Czech 
Danish 
IDZ 6.1 – Seçenek 1. Çözümler Ryabushko A.P. - Найти производную для каждой из следующих функций (1-14) 14 примеров: $f(x) = x^3$ $g(x) = \sqrt{x ... ...