Распределение температур в медном кофейнике
Физика

Какова разница в температурах между внутренней и внешней поверхностями дна медного кофейника, если его дно нагревается

Какова разница в температурах между внутренней и внешней поверхностями дна медного кофейника, если его дно нагревается равномерно и толщина дна равна 2 мм, а площадь поверхности составляет 300 см^2? Кофейник нагревается на примусе, и каждую минуту выделяется 2 г пара. При этом коэффициент теплопроводности меди равен 22 Вт/(м*К).
Верные ответы (1):
  • Magnitnyy_Lovec
    Magnitnyy_Lovec
    7
    Показать ответ
    Тема: Распределение температур в медном кофейнике

    Инструкция:
    Для решения этой задачи мы можем использовать закон теплопроводности, который гласит, что количество тепла Q, проходящее через материал, прямо пропорционально разности температур, площади поперечного сечения и обратно пропорционально толщине материала.

    Таким образом, мы можем использовать формулу:
    Q = (k * A * ΔT) / d,

    где:
    Q - количество тепла,
    k - коэффициент теплопроводности материала (в данном случае, меди),
    A - площадь поверхности,
    ΔT - разность температур,
    d - толщина материала.

    В данной задаче, мы уже знаем, что каждую минуту выделяется 2 г пара, поэтому мы можем найти количество тепла, которое выделено за одну минуту. Затем, используя эту информацию, мы можем вычислить разность температур ΔT.

    Дополнительный материал:
    Количество тепла, выделяемое за одну минуту, равно Q = 2 г = 0,002 кг.
    Толщина дна медного кофейники d = 2 мм = 0,002 м.
    Площадь поверхности A = 300 см^2 = 0,03 м^2.
    Коэффициент теплопроводности меди k = 22 Вт/(м*К).

    Давайте вычислим разность температур ΔT:
    Q = (k * A * ΔT) / d,
    0,002 = (22 * 0,03 * ΔT) / 0,002.

    Теперь мы можем решить это уравнение для ΔT:
    ΔT = 0,002 * (0,002 / (22 * 0,03)).

    После подсчетов, найдем ΔT.

    Совет:
    Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями теплопроводности и законом теплопроводности. Также, полезно изучить примеры использования формулы.

    Упражнение:
    Предположим, что кофейник изготовлен из стали, а не меди. Коэффициент теплопроводности стали равен 15 Вт/(м*К), а все остальные параметры остаются такими же. Какова будет разница в температурах между внутренней и внешней поверхностями дна кофейника?
Написать свой ответ: