1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Электропровод диаметром d = 1,5 мм имеет температуру tс1...
Разбор задачи

Электропровод диаметром d = 1,5 мм имеет температуру tс1 = 70 °С и охлаждается потоком воздуха, который имеет температуру tж = 15 °С. Коэффициент теплоотдачи от поверхности провода к воздуху α1 = 16 Вт/(м²·°С). Определить температуру стенки, которую будет

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Теплообмен и гидродинамика в ядерных установках
  • #Теплофизика ядерных энергетических установок
Электропровод диаметром d = 1,5 мм имеет температуру tс1 = 70 °С и охлаждается потоком воздуха, который имеет температуру tж = 15 °С. Коэффициент теплоотдачи от поверхности провода к воздуху α1 = 16 Вт/(м²·°С). Определить температуру стенки, которую будет

Условие:

Электропровод диаметром d = 1,5 мм имеет температуру t_с1 = 70 °С и охлаждается потоком воздуха, который имеет температуру t_ж = 15 °С. Коэффициент теплоотдачи от поверхности провода к воздуху α_1 = 16 Вт/(м²·°С). Определить температуру стенки, которую будет иметь провод, если его покрыть изоляцией толщиной δ = 2 мм, а силу тока в проводе сохранить без изменений. Коэффициент теплопроводности каучука λ = 0,15 Вт/(м·°С). Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к потоку воздуха α_2 = 8,2 Вт/(м²·°С).

Решение:

Для решения задачи о температуре стенки провода с изоляцией, будем использовать уравнения теплопередачи.

Шаг 1: Дано

  • Диаметр провода d1=1.5d_1 = 1.5 мм = 0.00150.0015 м
  • Температура провода tc1=70t_{c1} = 70 °C
  • Температура воздуха tж=15t_{ж} = 15 °C
  • Коэффициент теплоотдачи от провода к воздуху α1=16\alpha_1 = 16 Вт/(м²·°C)
  • Толщина изоляции δ=2\delta = 2 мм = 0.0020.002 м
  • Коэффициент теплопроводности каучука λ=0.15\lambda = 0.15 Вт/(м·°C)
  • Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху α2=8.2\alpha_2 = 8.2 Вт/(м²·°C)

Шаг 2: Найти

Нам нужно найти температуру стенки провода с изоляцией tстt_{ст}.

Шаг 3: Решение

Сначала найдем радиусы провода и изоляции:

  • Радиус провода r1=d12=0.00152=0.00075r_1 = \frac{d_1}{2} = \frac{0.0015}{2} = 0.00075...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой физический принцип используется для определения температуры стенки изолированного провода?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет