作者petwing (老皮)
看板Physics
标题Re: [问题]请问一热传问题
时间Sat Sep 26 23:15:23 2009
※ 引述《wowow2005 (耶稣是主)》之铭言：
: 标题: [问题]请问一热传问题
: 时间: Sat Sep 26 11:59:58 2009
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: 假设有两块相同体积的物体，分别是铝和塑胶
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: 然後各别以同样的热源(瓦特)加热
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: 请问到稳态的时候，谁的温度会较高?
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: 要用什麽公式要概念去证明谁的温度是会较高的?
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: ◆ From: 61.228.155.229
: 推 arrenwu:条件是不是太少了啊 你的系统是封闭还开放的都没说 09/26 19:51
: → wowow2005:封闭跟开放是什麽意思?你就假设是在自然对流的环境中就 09/26 21:37
: → wowow2005:是了 09/26 21:37
: → petwing:你所谓稳态 就是温度不再随时间改变 也就是热平衡罗？ 09/26 23:05
: → petwing:那不管是哪个物体 不都是一样的温度吗？ 09/26 23:06
啊...我耍笨了
上面推文别看
你可以用 q = h * A * delta T
q是传热速度 你假设稳态 所以热源加热的速度等於热从物体表面散失的速度
A是物体跟外界接触的面积
delta T 是物体跟外界的温度差(既然稳态 假设外界流体散热良好以维持等温)
关键就是那个h (convection heat tramsfer coefficient)(W/m^2 K)
不同的物体 会有不同的系数
所以随着不同的系数 delta T 就会不同 铝跟塑胶的最终温度就会不同
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◆ From: 61.31.142.11
1F：推 wowow2005:其实我也有想到这一步，只是当初找不到可以证实的资料证 09/27 10:45
2F：→ wowow2005:明h是有随着物体的物理性质改变的，因为我看到的讯息是 09/27 10:46
3F：→ wowow2005:，h只随物体表面形状、流体的性质、流速等改变，跟物体 09/27 10:50
4F：→ wowow2005:的物理性质好像没有太大关系，至於形状，我是假设两者的 09/27 10:50
5F：→ wowow2005:外观都是一样的 09/27 10:50
6F：推 wowow2005:另外再请教，原剖的意思是说，当到达稳态时，物体表面的 09/27 10:53
7F：→ wowow2005:热传速率会跟热源给的热传速率相同吗?这是因为物体内部 09/27 10:53
8F：→ wowow2005:已达到均温吗? 09/27 10:53
9F：→ petwing:我查了一下 目前只看到h跟流体有关系 似乎跟物体没关系 09/27 11:31
10F：→ petwing:如果是这样的话 那就是利用q=kAdT/dx的式子了 09/27 11:33
11F：→ petwing:热源至物体的散热表面会有一个温度梯度(你的热源应该是不 09/27 11:33
12F：→ petwing:会跟散热在同一处) 所以中间会有一个热传导的途径 09/27 11:34
13F：→ petwing:不同的物体有不同的k值 因此梯度就不同 你再把上式对x积分 09/27 11:35
14F：→ petwing:就会得到铝跟塑胶各别的温度分布函数 铝的k值较大 所以 09/27 11:36
15F：→ petwing:两者在散热处同温 然後你会看到越往热源处 塑胶上升的梯 09/27 11:37
16F：→ petwing:度大导致塑胶的温度较高 09/27 11:37
17F：→ petwing:囧 原来机械版有人答了.... 09/27 11:42
18F：推 wowow2005:不过到达稳态时，两者的内部都会达到均温，不是吗?如此 09/27 11:49
19F：→ wowow2005:一来，怎麽计算其温度分布? 09/27 11:49
20F：推 Assassin81:系统平衡才会均温，达到稳态则不一定，因为稳态只是不 09/27 12:27
21F：→ Assassin81:随时间改变，系统有可能有温度势的存在而有不同的温度 09/27 12:30
22F：→ Assassin81:使物体内有温度分布 09/27 12:36
23F：推 wowow2005:如果照你这样讲，物体内部就会有热传率，那麽物体内部温 09/27 12:40
24F：→ wowow2005:度就会无限上升，这样的假设是不合理的 09/27 12:41
25F：→ yc110208:热源=>物体高温处=>物体低温处=>大气 稳态的时候 内部会 09/27 12:44
26F：→ yc110208:有热传没错 不过进来的热量=出去的 所以温度不会提高 09/27 12:45
27F：推 wowow2005:那麽内部还会有q=-KdT/DX吗?如果有的话，内部温度是否会 09/27 12:48
28F：→ wowow2005:继续上升? 09/27 12:48
29F：→ wowow2005:我比较confuse的点是，如果到达稳态时，里面仍有温度梯 09/27 12:56
30F：→ wowow2005:度，那麽所计算出来的q是不是会一步一步地传到空气中， 09/27 12:57
31F：→ wowow2005:所以物体内部不会吸收热能，另外就是因为铝的K比较大， 09/27 12:58
32F：→ wowow2005:以dT比较小，因此在物体内部里较趋於达到均温，是这样解 09/27 12:58
33F：→ wowow2005:释吧? 09/27 12:59
34F：→ petwing:物体温度不会无限上升 达到稳态时 热源提供多少热量 09/27 17:32
35F：→ petwing:物体表面就散失多少热量 没有热在累积 09/27 17:33
36F：→ petwing:如果物体温度有在上升 那就不是稳态了 09/27 17:33