※ 引述《wowow2005 (耶穌是主)》之銘言： : ※ [本文轉錄自 Physics 看板] : 作者: wowow2005 (耶穌是主) 看板: Physics : 標題: [問題]請問一熱傳問題 : 時間: Sat Sep 26 11:59:58 2009 : 假設有兩塊相同體積的物體，分別是鋁和塑膠 : 然後各別以同樣的熱源(瓦特)加熱 : 請問到穩態的時候，誰的溫度會較高? : 要用什麼公式要概念去證明誰的溫度是會較高的? 因為題目仍有一些不完整 我多加了一些假設進去 第一個額外假設就是兩塊相同體積的東西 他們的形狀與面積也是一模一樣的 第二個額外假設是熱源的溫度均不足以使兩者任何一個產生相變 (如果其中之一融化了 可能會流失 那無法談什麼穩不穩態) 第三個額外假設是我把問題簡化成平板加熱問題 若是不同形狀 可再討論 這個問題必須同時牽涉到你的熱源是什麼樣的形式 是恆溫型? (例如隔水加熱) 恆功率型? (例如電阻加熱器) 我看你說的應該是恆功率 那結論就是塑膠溫度會較高 為什麼呢? 考慮到傳熱途徑為 熱源->物體->大氣 物體不會自己吃掉能量 所以熱源傳給物體的熱量 必全部由物體傳給大氣 然後散失 其中物體->大氣這段 適用熱對流 Q=hAdT 也就是說 如果兩者要在表面逸散相同的熱量 因為外部條件相同的關係 兩者接觸大氣的那ㄧ面 表面溫度必須相等 (當然 塑膠表面與鋁表面不同所造成的h差異 在此被省略) 現在我們已經知道兩者接觸大氣的那一面 溫度相等 那麼接近熱源的那一面呢? 這裡使用到熱傳導公式 Q=kAdt/L 他可以很好的求得物體本身的溫度梯度 因為是相同形狀的平板 所以 A,L皆相等 但k值的話 典型的鋁材約2xx W/mk ,典型的塑膠通常不超過2 W/mk 所以鋁材的熱源面與空氣接觸面 溫度差異很小 而塑膠的話兩面的差異就大得多 隨便舉一個情形 鋁材熱源面可能32度 大氣面30度 塑膠 90 30 那麼平均溫度鋁材是 31度 塑膠則是60度 所以穩態後塑膠溫度較高 (這裡同時省略了熱輻射的影響 省略的原因是因為我們已經限制了溫度不得超過塑膠的熔點 在此相對較低溫的情況下 熱輻射的影響是較不顯著的) --

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