作者YYJhong (汲汲於生)
看板Physics
标题Re: [问题]请问一热传问题
时间Sun Sep 27 15:36:32 2009
※ 引述《petwing (老皮)》之铭言：
: ※ 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
: : 假设有两块相同体积的物体，分别是铝和塑胶
: : 然後各别以同样的热源(瓦特)加热
: : 请问到稳态的时候，谁的温度会较高?
: : 要用什麽公式要概念去证明谁的温度是会较高的?
: : --
: : ◆ 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
假设两物质温度在熔点以前即达"稳态"，先考虑比热容的观念 :
我们说某物质的比热容，是 使单位质量的物体的温度上升一度，所需要输入的能量。
原题说相同的热源加热铝和塑胶，两物质"等体积"，所以铝比较重，然後再去
查一下比热容是多少，用
delta T = 1/C *( m * t * q ) (1)
温度上升 比热容 质量 加热时间 输入热(W)
计算各物质的温度上升量与加热时间之关系
但原题说稳态，所以一定要有一个散热机制的存在，让进去物体的热能等於离开物体
的热能，不然物体温度只会不断上升，这个散热机制的散热能力必须有办法把热能"瞬
间"排掉，才有"稳态"温度可言。
所以，物体的稳态温度，其实是看你什麽时候开启你的散热机制 ?
如果同时开起散热机制，根据(1)，温度上升量取决於 比热容C；
若不同时开，则取决於 比热容C 和 开启时间 t'。
一般的情形是，t'趋近於无穷大，温度时变率减为零，亦即达稳态，这时两物体温度
会一样。
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◆ From: 140.114.88.2
1F：推 wowow2005:假如是同时开启的话，没有那麽单纯，因为你不知道两者是 09/27 16:48
2F：→ wowow2005:否同时间达到稳态 09/27 16:48
3F：→ wowow2005:所以若是达到稳态的时间不同，吸收的热量也就不同，无法 09/27 16:49
4F：→ wowow2005:比较起 09/27 16:49
※ 编辑: YYJhong 来自: 140.114.88.2 (09/28 11:47)
5F：→ YYJhong:这题的关键我觉得是看你怎嚜认定何时达到稳态? 是时间无穷 09/28 13:20
6F：→ YYJhong:久之後达到稳态 还是在有限的时间内达到稳态 前者温度会一 09/28 13:24
7F：→ YYJhong:样 後者端看两物温度达到稳态的时间点为何 09/28 13:25
8F：→ petwing:呃...你们对「稳态」的定义有点怪 稳态就是随时间不再变 09/29 10:54
9F：→ petwing:为何还分有限时间跟无穷久？ 09/29 10:55
10F：→ petwing:而且 前提当然是以物体不会融化的状态下 那早开散热跟晚 09/29 10:57
11F：→ petwing:开 只是早一点达稳态跟晚一点而已 不会因为早开晚开而有 09/29 10:57
12F：→ petwing:不同的稳态温度 09/29 10:58
13F：→ YYJhong:吃火锅的时候 锅内有一根木头汤匙与一根铁汤匙 稳态时两者 09/29 18:41
14F：→ YYJhong:温度不会一样(小弟凭生活经验判断的) 那这要怎嚜解释 09/29 18:43
15F：嘘 quaintness:科学是要验证後的Fundamental solutions,非靠生活经验 09/30 02:56
16F：→ YYJhong:我知道阿 但是研究动机有时也是取自於生活经验啊 09/30 08:25
17F：→ YYJhong:难道要我用热电偶量完汤匙温度数据後 才能问问题? 09/30 08:28
※ 编辑: YYJhong 来自: 140.114.88.2 (09/30 08:29)