作者aaax2 (新炮)
看板Physics
标题Re: [题目] 热力学
时间Thu Dec 18 03:14:45 2014
※ 引述《littlefox021 (生命教育)》之铭言:
: [领域] 热学 (题目相关领域)
: [来源] 物奥2015初选 (课本习题、考古题、参考书...)
: [题目] 在一室温33度之正午,以一金属板遮阳,当温度达稳定时,发现
: 接受阳光一面可达87度,而未被阳光照到一面温度达69度。
: 若忽略金属板热辐射以及空气的对流,仅考虑金属板和其与空气
: 间的热传导效应(但忽略版边缘的效应),在同样的情况照射下,
: 要让未被阳光照到的一面温度达50度,则金属板厚度应为原先几倍
: ANS:7倍(取最接近整数)
: [瓶颈] 这题实在是没有想法,室温33度的条件要怎麽引入呢?
: 可以请各位帮忙吗,谢谢
虽然这个题目严重偏离现实
不过勉强依题意先做以下假设:
空气热阻值固定,铁板的Conductivity固定,热阻值则和其厚度成正比。
接着我们来探讨背温69度时的情形
依题目忽略边际的假设 热完全由铁板的两面散出
由此得出一个热阻简图
http://ppt.cc/~usE
往背光面方向热流 可看出铁板跨了温差18度 背光面至室温跨了36度
由热阻-热流率-温差间的关系 可以得到铁板热阻和空气热阻的比例为1:2
所以姑且当铁板热阻为1昆布 空气热阻为2昆布
往下之热流率=36/2=18/1=18单位
同理往上之热流率为54/2=27单位 得出阳光的照射功率为45单位
再来我们来看到背温50度时的情形
铁板热阻随着增厚N倍成为N昆布 空气热阻不变
此时背光面至室温温差变成跨17度
空气热阻为2昆布 往下之热流率=17/2=8.5单位
并推得往上之热流率=45-8.5=36.5单位
由往上之热流率和空气热阻 又可以得到受照面和室温温差为36.5x2=73度
受照面温度为33+73=106度
据此 受照面和背光面温差为106-50=56度
前面已经知道往下之热流率为8.5单位 两面温差56度状况下
可得到此时铁板的热阻为56/8.5=6.59昆布
此值正好是先前状态的6.59倍 所以铁板的厚度必须增为6.59倍
取整数正好是7倍
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工程学第一定律
工程数学念个三五十年也能略有小成
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1F:推 stoke: 推推~ 12/18 09:49
2F:→ ttt95217: 昆布.... 12/18 13:33
3F:→ physicslover: 感觉好好吃喔(误) 12/19 01:54