Условие задачи
Жидкостный термостат с мешалкой имеет металлический корпус (латунь), толщина стенки которого равна h1=1,0 мм; снаружи проложен слой теплоизоляции толщиной h2=15 мм (минаральная вата). Для поддержки внутри термостата постоянной температуры Tт=80 ˚С используется нагреватель. Какой должна быть мощность этого нагревателя если термостат находится в помещении с температурой воздуха Tк=20 ˚С? Какова при этом будет температура внутренней поверхности изоляции? Коэффициент теплообмена внутренней поверхности корпуса с жидкостью принять равным α1=500 Вт/(м2×К), а внешней а поверхности изоляции с воздухом - α2=10 Вт/(м2×К). Площадь внутренней и внешней поверхностей считать одинаковыми и равными S=0,5 м2.
Ответ
Мощность теплопередачи от более нагретого тела к менее нагретому прямо пропорциональна площади S границы раздела тел и разности их температур ∆t:
N=kS∆t=2,670,560=80,1 Вт
При этом, коэффициент теплоотдачи равен:
