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metafora thermotitas
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( / /
)
( )
.
.
.
.
(1 )
THOT
TCOLD
L
A
0
x
( . THOT TCOLD ) :
dQ dTA k
dt dx
( )
(watt/mK)
k .
k (.. ).
.
, .
.
() .
. .
1 :
:
dQ dT dTA k H A k
dt dx dx
dQ/dt =
1
1
0
0x T
T
H dx A k dT H x A k T T 0 x
1 1H
H x A k T T T T xA k
1
HT T x
A k
T1 T2
1: x = L T = T2.
:
2 1 2 1
H HT T L T T L
A k A k
2 1
1 1 2 1
T T A kxLT T x T T T T
A k L
2 1T T A kHL
2: :
1:
2:
1 2 1x
T T T TL
1 2 2 1 0T T T T
1 2 1x
T T T TL
x.
1 2 2 1 0T T T T
x.
3: :
1:
2: 1 2 2 1 0T T T T
1 2 2 1 0T T T T
200
250
300
350
400
450
0 0,5 1 1,5 2 2,5
200
250
300
350
400
450
0 0,5 1 1,5 2 2,5
18C, 0C. 1 h 1,4 m x 1,1 m 0,5 mm. 0,84 J/smgrad.
. , , 15 min.
34C
0C
k=0,3 Watt/mK
. .
1 2L1, k1 L2, k2
(1=120 C) (L1=2 mm, k1=0,04 W/mgrad). L2=1,5 mm, k2=0,2 W/mgrad 2=34 C.
R :
:
1 LR
k A
2 1T T A kdQ TH Hd t L R
:
( ) ( )
( Ohm)
1 LR
k A LR
A
VR
I
TR
H
( )
, .
( )
.
2 :
:
:
2A r L
dQ dT dTA k H A k
dt dr dr
dQ/dt
T2 T1
R1R2
0
1 1
2 2r T
R T
dT drH r L k H L k dT
dr r
r=R2 T=T2 :
11 2 22
1
ln
ln
r
RT T T T
R
R
1 11 1
ln 2 ln2
r H rH L k T T T T
R L k R
1
1
ln2
H rT T
L k R
, , (4C) 2 min. ;
L = 30 cm, R = R2-R1=3 mm, R2=3 cm, k=0.2 W/mgrad.
3 :
:
:
24A r
dQ dTA k
dt dr
0
R1 T1
R2 T2
r
11 2 1
1 2
1 1
1 1
R rT T T T
R R
:
.
( ) .
(2 )
: ( ) .. .
: .. .
, , , , .
. , , .
. .
() . .
(2 )
1 J = dm/dt (kg/s)
2 > 1 J = dm/dt(kg/s)
12 dt
dmC
dt
dQ
1
, , 68 Watt. ; 36 C 32 C. ;
C= 1 cal/ggrad
( ) , , (.. ).
.
.
, .
(3 )
:
4dQH A e Tdt
(1 Watt =
1 Joule/s)
(1 m2)
Stefan-Boltzmann
5,6705 10-8 W/m2K4
(1 Kelvin) Stefan-Boltzmann
H, r .:
1H dQI
S S dt
, . , :
.dQ A Idt
:
A.
dQ dQ dQ
dt dt dt
H H H
4dQ A I e A Tdt
( ) ( ).
, ( ).
, .
dQdt
(e) ()
.
.
0 1.
.
.
e = = 1 . .
, e ().
2
( = 34 C) ( = 0 C). 0,02 m2 e = 0,3 e = 0,1. .
3
) .
=6000
R=7 108 m
e = 1
B) d = 1,5 1011 m ( );
) ;
) ;
) ;
4
) ( );
) d ;
) ;
) ;
) ;
) .
) . . 270 K ( ) 370 K ( ). .
.
Stefan-Boltzmann ( ) .
. d :
: h = Planck, c = , k = Boltzmann, = , T = .
5
8 1
1h c k TdI h c
Id e
.
1) .
4
0
dQI d I T
dA dt
Stefan-Boltzmann
2) . max . :
3max 2,88 10T m K
Wien
3) .
5
= 4.
80 kg, , 380.000 J/h. . 4.200 J/kgC.
;
:
1) , ( ) .
2) .
3) , .
;
( ) ( ) ...
. ( )