Termodynamika - 7.02
zadanie
zadanieMatura maj 2013
a) Wpisz właściwe nazwy procesów cieplnych oznaczonych na rysunku numerami 1-3.
1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Informacja do zadań b) - e)
Ilość ciepła przepływająca w czasie Δt przez ścianę o grubości d i powierzchni S, gdy różnica temperatur między powierzchniami ściany jest równa ΔT, można opisać wzorem
(*)
gdzie k jest współczynnikiem cieplnego przewodnictwa właściwego, zależnym od materiału ściany. Zakładamy, że temperatura każdego punktu ściany pozostaje stała w czasie.
b) Wyraź jednostkę współczynnika k występującego we wzorze (*) w jednostkach podstawowych układu SI.
c) Wyjaśnij, odwołując się do mikroskopowych własności substancji, dlaczego materiały o porowatej budowie (np.: styropian, gąbka lub puch) są złymi przewodnikami ciepła.
d) Ściana ma powierzchnię 3 m × 5 m i grubość 30 cm, a wykonana jest z cegły ceramicznej, dla której współczynnik cieplnego przewodnictwa właściwego jest równy 0,77 W/(m•K). Oblicz moc cieplną (w watach) wyrażającą szybkość przepływu ciepła przez tę ścianę, gdy wewnątrz budynku temperatura jest równa +20 °C, a na zewnątrz jest równa –10 °C.
e)
Ściana składa się z dwóch warstw o grubościach
i 
wykonanych z materiałów o współczynnikach cieplnego przewodnictwa właściwego równych odpowiednio 
i 
, a różnica temperatur między zewnętrznymi powierzchniami wynosi 
. Wykaż, że prawdziwa jest zależność:
=S\cdot \Delta t \cdot \Delta T)
a) Wpisz właściwe nazwy procesów cieplnych oznaczonych na rysunku numerami 1-3.
1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Informacja do zadań b) - e)
Ilość ciepła przepływająca w czasie Δt przez ścianę o grubości d i powierzchni S, gdy różnica temperatur między powierzchniami ściany jest równa ΔT, można opisać wzorem
(*)
gdzie k jest współczynnikiem cieplnego przewodnictwa właściwego, zależnym od materiału ściany. Zakładamy, że temperatura każdego punktu ściany pozostaje stała w czasie.
b) Wyraź jednostkę współczynnika k występującego we wzorze (*) w jednostkach podstawowych układu SI.
c) Wyjaśnij, odwołując się do mikroskopowych własności substancji, dlaczego materiały o porowatej budowie (np.: styropian, gąbka lub puch) są złymi przewodnikami ciepła.
d) Ściana ma powierzchnię 3 m × 5 m i grubość 30 cm, a wykonana jest z cegły ceramicznej, dla której współczynnik cieplnego przewodnictwa właściwego jest równy 0,77 W/(m•K). Oblicz moc cieplną (w watach) wyrażającą szybkość przepływu ciepła przez tę ścianę, gdy wewnątrz budynku temperatura jest równa +20 °C, a na zewnątrz jest równa –10 °C.
e)
Ściana składa się z dwóch warstw o grubościach
i wykonanych z materiałów o współczynnikach cieplnego przewodnictwa właściwego równych odpowiednio i , a różnica temperatur między zewnętrznymi powierzchniami wynosi . Wykaż, że prawdziwa jest zależność:Materiały zamieszczone w portalu SOFIZMAT podlegają ochronie prawnej na podstawie przepisów ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Bez zgody właścicieli zabronione jest m.in. ich kopiowanie, przedruk oraz udostępnianie w całości, jak i w części.