Какое количество теплоты будет передано через площадь поверхности s=1м^2 песка за период времени t=1час

Теплопроводность и закон Фурье

Пояснение:
Чтобы решить эту задачу, мы используем закон Фурье, который гласит: количество теплоты, переходящей через поверхность, пропорционально площади поверхности, разности температур и времени.

Формула закона Фурье выглядит следующим образом:

Q = k * A * ΔT / Δx * t,

где:
Q - количество теплоты,
k - коэффициент теплопроводности,
A - площадь поверхности,
ΔT - разность температур (t1 - t2),
Δx - расстояние между поверхностью и глубиной,
t - период времени.

В этой задаче у нас задана площадь поверхности s = 1м^2, разность температур ΔT = (t1 - t2) = (20 - 10) = 10 градусов, период времени t = 1 час, а расстояние Δx = 0,5м.

Теперь мы должны знать коэффициент теплопроводности k, который зависит от материала. Давайте предположим, что песок - это обычный песок, и его коэффициент теплопроводности составляет k = 0,25 Вт/(м·К).

Теперь мы можем подставить все значения в формулу закона Фурье и рассчитать количество теплоты Q:

Q = 0,25 Вт/(м·К) * 1м^2 * 10 град / (0,5м) * 1 час.

После выполнения всех вычислений получим количество теплоты, переданное через площадь 1м^2 песка за 1 час.

Доп. материал:
Вопрос: Какое количество теплоты будет передано через площадь поверхности s=1м^2 песка за период времени t=1час, при температуре на поверхности t1= 20 градусов, и на глубине dx =0,5м, температура равна t2=10 градусов?
Ответ: Чтобы рассчитать количество теплоты, используем формулу закона Фурье: Q = k * A * ΔT / Δx * t. Подставим значения: Q = 0,25 Вт/(м·К) * 1м^2 * 10 град / (0,5м) * 1 час. Выполняем вычисления и получаем значение количества теплоты, переданной через площадь 1м^2 песка за 1 час.

Совет:
При решении задач по теплопроводности и закону Фурье важно быть внимательным к единицам измерения всех величин и правильно подставлять значения в формулу. Также стоит знать значения коэффициента теплопроводности для разных материалов, чтобы использовать соответствующее значение в формуле.

Задача на проверку:
Предположим, что у нас есть другой материал, для которого коэффициент теплопроводности k равен 0,5 Вт/(м·К). Рассчитайте количество теплоты, переданной через площадь поверхности 2м^2 этого материала за период времени 2 часа, если разность температур составляет 15 градусов, а расстояние между поверхностью и глубиной равно 0,8м.