Vypocet doby ohrevu

[pali]

Zdravim,

dostal som za ulohu nadimenzovat elektricky ohrev zinkovacej vani. Narazil som na mensi problem a potrebujem pomoct.

Mame vanu s kvapalinou, ktorej teplota ja vzdy konstantna (je regulovana). Do tejto kvapaliny vlozime teleso s nizsou teplotou. Za aky cas bude teplota telesa rovna teplote kvapaliny?

Podmienky:
teplota kvapaliny je vzdy konstantna (je regulovana)
teleso je specifickeho tvaru (ide o zvitky drotu, ale na tom nezalezi). Specificky tvar mozno nahradit hranolom, tak aby objem a obsah hranola bol rovnaky, ako objem a obsah specifickeho tvaru.

Staci, ak ma navediete, z akych rovnic to odvodit. Alebo este lepsie link, kde sa to rozobera. (nic som zatial nenasiel)

Dakujem, Palo

[adam.benda]

Ahoj,
klíčové je, jakou má to chladnější těleso měrnou tepelnou kapacitu. Na to jsou většinou tabulky, pokud nejde o nějaký extrémně nestandardní materiál. Měr. tepelná kapacita je podstatná např. pro výpočet, kolik tepelné energie (joulů) je potřeba, aby se dané těleso ohřálo (nebo ochladilo) na nějakou jinou teplotu. To se pak počítá kalorimetrickou rovnicí:

množství potřebného tepla (Q) = hmotnost tělesa (m) * měr.tep.kap. (c) * rozdíl teplot (delta T)

Měr. tepelnou kapacitu najdeš možná dvojího druhu - za stáleho tlaku (cp) a za stálého objemu (cv). Zaměř se na tu za stálého tlaku (cp).

Když budeš znát množství tepla (Q), které musíš ponořenému tělesu dodat, pak je ještě potřeba spočítat, jaký tepelný tok (tepelný výkon ve Wattech) se bude pro předání tepla od kapaliny k tělesu odehrávat. To je linie výpočtů, kde se víc dostáváme do teoretických a možná i dost nepřesných čísel, protože jak se teploty postupně vyrovnávají, tepelný tok mezi kapalinou a tělesem je stále menší, není po celou dobu konstantní. Zřejmě se budeš muset spokojit s jakýmsi středním tepelným tokem no a pak už dobu předání tepla jde vypočítat jednoduše:

doba předání tepla = množství potřebného tepla / tepelný tok

Teď z hlavy nevysypu vztahy pro výpočet toho tepelného toku... Musí mě vystřídat zase někdo další tady na fóru a nebo to doplním ještě později...


Povedlo se mi to nastínit alespoň trochu srozumitelně?
Ahoj, adam.benda

[pali]

Ano, pomohol si.

Uvazoval som podobne. Sice hladat stredny tok ma nenapadlo, je to velmi dobra myslienka. Aj ked asi iba teoreticka. Z rovnice vedenia tepla ju neziskam. Z tej vieme zistit ako je prirastok tepla v case zavisli od zmeny koncovych teplot v case. Tiez ma 2 nezname, aj prirastok tepla, aj prirastok casu. Nevieme z nej zistit samotnu derivaciu tepla v case, teda vykon ktorym sa namocene teleso otepli.

1.moznost:
Trochu som hladal a nasiel Newtonovu rovnicu oteplenia. Z tej sa to da vypoctat. Ale tiez iba teoreticky. Je potrebny koeficient ktory hovori o fyzikalnych vlastnostiach a geometrickom tvare ponoreneho telesa. Tabulku koeficientov som nenasiel a asi ani neexistuje.

2.moznost:
Najst v neakych tabulkach krivky oteplenia pre material. V nasom pripade ide o ocel, konkretne zvitky drotu s hmotnostou cca 1 tona.

3.moznost:
nasiel som software na vypocet doby ohrevu/ochladenia. Je jednoduchy a zanedbava geometricky tvar telesa. No, mozno bude jeho presnost stacit. (asi bude musiet). Davam link, mozno sa niekomu v buducnosti hodi.:

http://www.findsoft.org/mac/education/o ... l-for-mac/



Takze dik za pomoc. Povenujem sa este 2. a 3. moznosti.

Keby este niekoho napadlo, ako to riesit, tak prosim pomozte.

Dik