Задача 2. Определить величину разности температур между поверхностями плоской стенки стального парового котла (A=58-0,042 t) толщиной 20 мм,...
Условие:
Задача 2. Определить величину разности температур между поверхностями плоской стенки стального парового котла (A=58-0,042 t) толщиной 20 мм, если плотность теплового потока 72000 кДж/м2-час и температура на внутренней поверхности 400 °С.
Решение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Фурье о передаче тепла через стенку:
q = -k * A * (dT/dx),
где q - плотность теплового потока (кДж/м2-час), k - коэффициент теплопроводности материала стенки (Вт/м·°C), A - площадь поперечного сечения стенки (м2), dT/dx - градиент температуры (°C/м).
Мы можем найти градиент температуры, используя уравнение:
dT/dx = (T2 - T1) / L,
где T2 - температура на внешней поверхности стенки (°C), T1 - температура на внутренней поверхности стенки (°C), L - толщина стенки (м).
Теперь мы можем решить задачу:
Дано: A = 58 - 0,042t (м2), L = 20 мм = 0,02 м, q = 72000 кДж/м2-час, T1 = 400 °C.
Найдем T2:
dT/dx = (T2 - T1) / L, 72000 = -k * A * (T2 - T1) / L, 72000 = -k * (58 - 0,042t) * (T2 - 400) / 0,02.
Так как нам не дан коэффициент теплопроводности материала стенки (k), мы не можем решить эту задачу без этой информации. Поэтому, для полного решения задачи, нам необходимо знать значение коэффициента теплопроводности стали, чтобы найти разность температур между поверхностями стенки.
