Не нашел ответ на вопрос?
Реши любую задачу с помощью нейросети
Жидкостный термостат с мешалкой имеет металлический корпус
Решить задачу «Жидкостный термостат с мешалкой имеет металлический корпус, толщина стенки которого равна h1; снаружи проложен слой теплоизоляции толщиной h2. для поддержания внутри термостата постоянной температуры TT используется нагреватель. Какой должна быть мощность этого нагревателя, если термостат находится в помещении с температурой воздуха TK = 20 oC? Какова при этом будет температура внешней поверхности изоляции? Коэффициент теплообмена внутренней поверхности корпуса с жидкостью принять равным a1, в внешней поверхности изоляции с воздухом – a2. Площади внутренней и внешней поверхностей считать одинаковыми и равными S.»
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения теплоты. Пусть мощность нагревателя равна P, тогда количество теплоты, выделяемое за единицу времени, равно P. Тепловой поток через стенки термостата можно выразить следующим образом: Q = S * (TT — T1) / (1/a1 + h1/λ + h2/λ + 1/a2) где S — площадь поверхности термостата, TT — температура жидкости внутри термостата, T1 — температура внешней поверхности изоляции, λ — коэффициент теплопроводности материала стенок термостата. Тепловой поток через стенки термостата должен быть равен выделяемому количеству теплоты: P = Q Таким образом, мы можем выразить температуру внешней поверхности изоляции: T1 = TT — P * (1/a1 + h1/λ + h2/λ + 1/a2) / S Ответ: мощность нагревателя должна быть равна P = Q = S * (TT — T1) / (1/a1 + h1/λ + h2/λ + 1/a2). При этом температура внешней поверхности изоляции будет равна T1 = TT — P * (1/a1 + h1/λ + h2/λ + 1/a2) / S.
