B19. Какова температура наружной поверхности днища алюминиевого чайника, находящегося на электроплитке и кипятящегося

Суть вопроса: Теплообмен через стенки чайника

Инструкция:
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение теплопроводности, которое гласит:

Q = -k * A * (ΔT / Δx)

Где:
Q - тепловой поток,
k - коэффициент теплопроводности материала,
A - площадь поверхности, через которую происходит теплообмен,
ΔT - разность температур,
Δx - толщина материала.

Для нахождения температуры наружной поверхности днища чайника нам известны следующие данные:

толщина дна чайника (Δx) = 1,0 мм = 0,1 см,
площадь дна чайника (A) = 100 см²,
тепловой поток через дно чайника (Q) = 1000,
коэффициент теплопроводности алюминия (k) = значение, которое нам нужно найти.

Чтобы найти нужную нам температуру, переформулируем уравнение:

ΔT = (Q * Δx) / (k * A)

Подставляем известные значения:

ΔT = (1000 * 0,1) / (k * 100)

Это уравнение можно упростить, чтобы получить cледующее:

ΔT = 0,01 / k

Теперь мы можем найти значение ΔT и, зная его, можно найти температуру наружной поверхности днища чайника.

Например:
Подставим значение ΔT в уравнение и решим его, чтобы найти температуру наружной поверхности днища чайника. Пусть ΔT = 0,01 / k = 50 °C. Тогда температура наружной поверхности днища чайника будет 50 °C.

Совет:
Для лучшего понимания данного примера рекомендуется внимательно изучить уравнение теплопроводности и обратить внимание на важность понимания разности температур и теплопроводности материала.

Задание для закрепления:
Для чайника с другой толщиной дна и площадью поверхности необходимо найти температуру наружной поверхности при заданном тепловом потоке. Площадь дна равна 150 см², толщина дна составляет 2,5 мм, тепловой поток Ф= 1200. Какова температура наружной поверхности днища чайника?