Springen naar inhoud

Warmtegeleiding doorheen 2verbonden staven


  • Log in om te kunnen reageren

#1

maxime

    maxime


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2010 - 23:16

Gegroet

het betreft volgend vraagstuk:

Two metal rods -one lead, the other copper- are connected in series. Each rod is 0,525m in length and has a square cross section 1,5cm on a side. The temperature at the lead end of the rods is 2C; the temperature at the copper end is 106C.

A) the average temp of the two ends is 54C. Is the temperature in the middle, at the lead-copper interface, greater that, less than, or equal to 54C? Explain.

B)Given that the heat flow through each of these rods in 1,00s is 1,41joule, find the temperature at the lead-copper interface.

Ik zit volledig klem bij deze opgave...
Heb identiek dezelfde opgave gemaakt toen de staven parallel stonden en dit is simpel. Maar dit is ingewikkeld...
Wou gewoon proberen redeneren hoe ze aan dei 1,4joule komen. Maar niets, blijf gewoon in parallelschakeling denken...
Zou iemand mij het principe kunnen uitleggen

dank bij voorbaat
max

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2


  • Gast

Geplaatst op 09 augustus 2010 - 09:53

OK leuke vraag. Ik doe mee. Volgens mij moet je het zo zien:
De temperaturen aan weerskanten zijn verschillend. Dit kan alleen als er voortdurend warmte wordt toegevoerd bij het koper-eind en warmte wordt onttrokken aan het lood-eind. Die hoeveelheid warmte is 1,41 J/s=1,41 W. Volgens mij is dit niet willekeurig gekozen maar ligt hij vast, maar zie later.
Je hebt voor je parallelschakeling de warmteweerstand van de staven berekend. De staven hebben een zijde van 1,5 cm dus een oppervlak A van 2,25.10-4 m2. Stel nu de temperatuur (mag in oC) op de helft T. Dan moet je een vergelijking kunnen vinden waarmee je de temperatuur T aan het eind van de koperstaaf kan bepalen.
Vervolgens moet je nakijken of bij die temperatuur aan het begin van de loden pijp, het uiteinde de temperatuur van de opgave krijgt, met dezelfde vergelijking maar dan met de gegevens van lood. Klopt dat niet, dan lijkt mij de opgave niet juist gesteld. Kun je hier wat mee of ligt je probleem elders?

#3


  • Gast

Geplaatst op 09 augustus 2010 - 11:09

Volgens mijn berekeningen zit er inderdaad een fout. De gegevens zijn tegenstrijdig, want de temperatuur verdeelt zich volgens 390(106-T)=35.(T-2) met oplossing T=97,4 oC
Hierbij hoort een warmtetransport van ca. 4.17 J/s. Tenzij er een dynamisch effect moet worden meegerekend, bv. dat de temperatuur aan n zijde snel toe- of afneemt maar dat lijkt mij hier niet het geval. Succes,

#4

mcs51mc

    mcs51mc


  • >250 berichten
  • 470 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 augustus 2010 - 11:11

... ... and has a square cross section 1,5cm on a side.


... ... De staven hebben een zijde van 1,5 cm dus een oppervlak A van 2,25.10-4 m2.


Hier loopt het fout jongens ;) of ;)
Wat zal het zijn: 1.5cm zijde of 1.5cm oppervlakte??


Voor de rest moet je toch met de formules:
LaTeX
en
LaTeX
met
Q = warmtetransport (heat flow) in W
LaTeX = temperatuurverschil in K
L = staaflengte in m
A = staafdoorsnede in m
k = thermische geleidbaarheid in LaTeX

het probleem toch kunnen oplossen, of niet?

Vraag is wat neem je voor k???
35 W/mK voor Pb en
390 W/mK voor Cu want dat zijn waarden voor 20C en je staven hebben geen 20C.
Dus moet je k ook gaan berekenen voor de staaftemperatuur die je niet kent.

Veranderd door mcs51mc, 09 augustus 2010 - 11:14


#5


  • Gast

Geplaatst op 09 augustus 2010 - 11:32

Rekenfout gemaakt. Het warmte transport van 1,41 klopt wel gewoon. Doorsnede is vierkant met een zijde van 1,5 cm. Het vreemde is alleen dat er overbodige gegevens in de opgave zitten. Misschien onjuist overgenomen, maar alles klopt wel gewoon.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures