Kezdőoldal » Tudományok » Természettudományok » (Egyszerű) Képletbe lehet...

(Egyszerű) Képletbe lehet írni egy test lehűlésekor a hőmérséklete időfüggvényét?

Figyelt kérdés
A T(t) -re vagyok kíváncsi. Legyen a példa a következő: Egy 1kg-os kezdetben 100°C -os vasgolyót 0°C-os levegőbe helyezzük. Mennyi idő múlva lesz 20°C-os? Feltételezések: a hőmennyiség hősugárzással és hőátadással adódik át a golyó felületéről. A vasgolyó hőmérséklete egyenletes kívül-belül (nem számít a belső hőáramlás) és a levegő mindig 0°C-os a vas körül. Gondolom valamilyen természetes alapú logaritmusos képlet lehet, mivel ahogy hűl a golyó úgy csökken az időegység alatt átadott hőmennyisége így egyre lassabban hűl.
2016. dec. 19. 20:02
 1/6 anonim ***** válasza:

A Newton-féle lehűlési formula:


[link]

2016. dec. 19. 20:49
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/6 A kérdező kommentje:
De ha jól gondolom a Newton-féle képlet nem számol a hősugárzással így a csak kis hőmérséklet különbség mellett pontos (ahol nem számottevő a hősugárzás)
2016. dec. 19. 21:16
 3/6 anonim ***** válasza:
A hősugárzás egyébként sem számottevő legfeljebb a csillagok esetében.
2016. dec. 19. 21:52
Hasznos számodra ez a válasz?
 4/6 anonim ***** válasza:

-?

Valaha, diákkoromban ezt a képletet használtuk 800°C fölötti hőmérsékletről indulva. Gyakorlaton, egy ausztenites acéltömb ( átalakulás mentes ) lehűlési görbéjét kellett felvenni, és referenciaként használni. Azután egy normál szénacél lehűlési görbéjével, összehasonlítani, hogy a gamma-alfa átalakulás hőeffektusát megfigyelhessük.

2016. dec. 19. 21:56
Hasznos számodra ez a válasz?
 5/6 Walter_Dornberger ***** válasza:
100%

Nem írható egyszerű képletbe.


A lehűlést, vagyis a hőmérséklet(hely,idő) függvényt gömbszimmetrikus esetben sem egyszerű megadni.


Hiányoznak a peremfeltételek, és mivela a golyó felülete a sugár négyzetével nő(!!!) még ha kezdetben homogén is volt a hmérséklet eloszlás, az időben biztos nem lesz az!


Gyakorlatban a diff. egyenlet rendszert sugárzás figyelembevétele nélkül az un. Schmindt szerkesztéssel lehet közelítően megoldani, alkalmas hőmérséklet és időléptékkel.

A sugárzás esete csak nehezíti a dolgot, a környezet feketesége kérdéses, mert nem csak a test sugároz a környezetbe, hanem visszafelé is, az átvitt hőteljesítmény az abszolut hőmérsékletek negyedik hatványának különbségével arányosak.


A feladat kitűzésében az az elhanyagolás, ami a belső hőáramlástól eltekint olyan egyszerűsítés, ami belső ellentmondásra vezet: a hőmérséklet mező eloszlása a vasgolyó belsejében az idő múlásával nem lehet homogén, ellenkező esetben a hőmérséklet - hely függvény gradiens mentes lenne, ami ellentmond a hőterjedés alapegyenletének (Qpöty = -k*grad(t)), vagyis nem lenne hőtranszport. (kezdetben ugyan homogén, de a felületen -a kiindulásnak megfelelően ugrásszerűen változik a levegő alacsonyabb hőmérséklete miatt)

További finomságok, hogy mint korábban irták, ezek az egyenletek nem számolnak a hűlő test belsejében végbemenő másodrendű fázisátmenetekkel (átkristályosodás hőeffektusa).

Lásd Még Bihari Péter : Műszaki hőtan.

2016. dec. 20. 03:37
Hasznos számodra ez a válasz?
 6/6 A kérdező kommentje:
Köszönöm
2016. dec. 20. 08:16

Kapcsolódó kérdések:




Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!