Задачи для самостоятельного решения. Задача № 1Тонкая пластина из пластика толщиной 2d=6 мм с размерами 2х3м2, с начальной температурой tН = 10оС погружается в горячую среду с температурой

Задача № 1 Тонкая пластина из пластика толщиной 2d=6 мм с размерами 2х3м², с начальной температурой t_Н = 10^оС погружается в горячую среду с температурой t_Ж=100^оС.

Известны коэффициент теплопроводности l =1 , теплоемкость
с = 714 , плотность r=1400 для материала пластины, а также постоянный коэффициент теплоотдачи в процессе нагрева a=100 .

Определить температуру в центре (t_ц) и на поверхности (t_п) пластины через время t₁ =18 с после погружения пластины в горячую среду.

Изобразить график распределения температуры по толщине пластины для моментов времени t=0, t=t₁, t=¥.

Определить полное количество тепла, воспринятого пластиной в процессе нагрева (Q_п, Дж). Ответы выделить.

Задача № 2. Длинный стальной вал диаметром d=40 мм с начальной температурой t_н = 800 ^оС погружается в воду с температурой t_ж=5^оС. Свойства стали: теплопроводность l=40 Вт/м·К, теплоемкость с = 460 Дж/кг ·К, плотность r=7900 кг/м³. Коэффициент теплоотдачи в процессе охлаждения a=80 .

Определить температуры в центре (t_ц) и на поверхности (t_п= 800^оС) вала через время t₁ = 5 мин после его погружения в холодную воду.

Изобразить график распределения температуры по диаметру вала для моментов времени t=0, t=t₁, t=¥.

Определить полное количество тепла (Q_п, Дж/м), отданное валом в процессе охлаждения, в расчете на = 1м его длины. Ответы выделить.

Задача № 3. Длинный металлический стержень диаметром d=50мм с начальной температурой t_н =20^оС помещен в печь с температурой t_ж =600^оС для термической обработки.

Коэффициент теплопроводности (l=45 Вт/м·К), удельная теплоемкость с=281 , плотность r=8000 материала стержня, коэффициент теплоотдачи a=900 .

Сколько времени (t₁, сек) стержень должен оставаться в печи, чтобы температура в центре стержня (t_ц= 513^оС) достигла заданной величины? Какую температуру в этот момент времени будет иметь поверхность стержня (t_п)?

Изобразить график распределения температуры по диаметру вала для моментов времени t=0, t=t₁, t=¥.

Определить полное количество тепла (Q_п, Дж/м), отданное валом в процессе охлаждения, в расчете на = 1м его длины. Ответы выделить.

Задача № 4. Нагретый шаровой калориметр из меди диаметром d=50 мм с начальной температурой t_н =65^оС помещен в воду с температурой t_ж=5^оС.

Свойства меди: коэффициент теплопроводности l=384 Вт/м·К, удельная теплоемкость с=381 Дж/кг·К, плотность r=8800 кг/м³. Коэффициент теплоотдачи поверхности шара в процессе охлаждения a=2300 .

Определить температуры в центре (t_ц) и на поверхности шара (t_п) через время (t₁=8,2 с) после погружения его в воду.

Изобразить график распределения температуры по диаметру шара для моментов времени t=0, t=t₁, t=¥.

Определить полное количество тепла (Q_п, Дж), отданное шаровым калориметром в процессе его охлаждения. Ответы выделить.

Задача № 5. Шаровой калориметр из мрамора диаметром d=50мм с начальной температурой t_н =90^оС охлаждается на открытом воздухе с температурой t_ж=15 ^оС.

Свойства мрамора: коэффициент теплопроводности l=3,5 Вт/м· К, удельная теплоемкость с=920 Дж/кг· К, плотность r=2800 кг/м³. Постоянный коэффициент теплоотдачи в процессе охлаждения a=9,8 .

Определить, через какое время (t₁, с) температура в центре шарового калориметра (t_ц =30 ^оС) достигнет заданного значения. Какая температура в этот момент времени будет на поверхности шарового калориметра (t_п)?

Изобразить график распределения температуры по диаметру шара для моментов времени t=0, t=t₁, t=¥.

Определить полное количество тепла (Q_п, Дж), отданное шаровым калориметром в процессе его охлаждения.

Поиск по сайту: