Schładzanie próbki

Przemiany termodynamiczne. Bilans cieplny. Teoria molekularno-kinetyczna. Fizyka statystyczna.
Awatar użytkownika
pesel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1572
Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 380 razy

Re: Schładzanie próbki

Post autor: pesel » 9 wrz 2019, o 19:37

StudentIB pisze:
9 wrz 2019, o 19:18
które wymaga zmierzenia temperatury dla jednej chwili czasu.
To jakaś trudność?

StudentIB
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 352
Rejestracja: 9 lut 2015, o 13:01
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Poznań
Podziękował: 14 razy
Pomógł: 26 razy

Re: Schładzanie próbki

Post autor: StudentIB » 9 wrz 2019, o 19:41

Nie, ale wtedy rozwiązywanie zagadnienia analitycznie trochę traci sens skoro i tak potrzebny jest eksperyment.

kyewski
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 9
Rejestracja: 6 lip 2016, o 20:28
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska

Re: Schładzanie próbki

Post autor: kyewski » 17 wrz 2019, o 20:11

Witam, trochę byłem zajęty ostatnio, a i forum było przez jakiś czas nieaktywne. Zastanawiając się nad tym tematem, postanowiłem to ugryźć w ten sposób. Założyłem, że próbka ma masę \(\displaystyle{ 0,3kg}\), określam ilość energii którą muszę dostarczyć do próbki aby obniżyć jej temperaturę o \(\displaystyle{ 80^o}\)\(\displaystyle{ C}\), przy jej cieple właściwym \(\displaystyle{ c=460}\)\(\displaystyle{ \frac{J}{kgK}}\)
Korzystam ze wzoru na ciepło właściwe \(\displaystyle{ c=\frac{Q}{m\Delta T}}\) aby wyznaczyć ilość energii którą muszę dostarczyć do próbki
\(\displaystyle{ \displaystyle{Q=m\Delta Tc\\
Q=0,3kg\cdot 80K\cdot 460\frac{J}{kgK}\\
Q=11040\,J}.}\)


Znając moc chłodziarki \(\displaystyle{ 3,68kW}\), wyznaczam czas:\
\(\displaystyle{ \displaystyle{t=\frac{11040J}{3312\frac{J}{s}}=3,34s}.}\)

Ciężko jest mi stwierdzić (intuicyjnie) czy ten wynik jest wiarygodny.

kruszewski
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 6401
Rejestracja: 7 gru 2010, o 16:50
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Staszów
Podziękował: 4 razy
Pomógł: 1031 razy

Re: Schładzanie próbki

Post autor: kruszewski » 17 wrz 2019, o 21:05

Wyobraźmy sobie, że mamy dwie próbki o masie \(\displaystyle{ 0,3}\) kg każda. Jedna jest kulą, a druga luźno zwisającą cienką folią o swobodnym dostępie chłodziwa. Czy czas chłodzenia obu próbek będzie jednakowy?
W Pana rozwiązaniu zabrakło prędkości odpływania (odwrotność zjawiska wniknia) ciepła oraz grubości i kształtu próbki określających pola przekrojów przez które ciepło będzie odpływać.

StudentIB
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 352
Rejestracja: 9 lut 2015, o 13:01
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Poznań
Podziękował: 14 razy
Pomógł: 26 razy

Re: Schładzanie próbki

Post autor: StudentIB » 18 wrz 2019, o 18:42

Myślę, że w tym przypadku tylko wspomniana wcześniej metoda skupionej pojemności cieplnej da wiarygodne rozwiązanie. Pomijając oczywiście metody numeryczne, a więc rozwiązanie równania różniczkowego Fouriera. Zresztą skuteczność tej metody potwierdziły właśnie obliczenia numeryczne.

ODPOWIEDZ