Izberite prijavo

Socialna omrežja

OpenProf

Odkleni dostop do vsebin

Izberi eno možnost:

Brezplačno

Odkleni poglavje "Prehajanje toplote"

Odkleni dostop do rešitev vaj tega poglavja.
Brezplačno Cena: 3.00 €

Nadaljuj »

Naroči se na OpenProf Če ne dvignete ocene, vrnemo denar!

Odkleni dostop do vseh rešitev vaj.
Že od 8.25 € / mesec.

Nadaljuj »

Rešene vaje za poglavje:

Prehajanje toplote

Poglej teorijo »

Prehajanje toplote

1. Načini prehajanja toplote

2. Prevajanje toplote

2.1. Toplotni tok

2.2. Toplotna upornost

3. Sevanje toplote

4. Forum

Poglej teorijo »

Toplota in temperatura

1. Notranja energija

2. Termodinamične spremenljivke

2.1. Merjenje temperature

3. Toplota in temperatura

3.1. Kaj je toplota

3.2. Povezava med toploto in temperaturo

3.3. Specifična toplota in toplotna kapaciteta

4. Energijski zakon

5. Forum

↓ Prikaži teorijo [2] ↓

Podrobni postopki in rešitve vaj so dostopni na:

https://si.openprof.com/wb/poglavje:prehajanje_toplote/215/

Primer 1.

Priloženi graf podaja odvisnost temperature zemljine skorje od globine. Povprečni koeficient toplotne prevodnosti zemlje je 2,7 W/mK. Izračunaj, kolikšen je toplotni tok na kvadratni meter zemljine površine. Kakšna bi bila temperatura na površini Zemlje, če se ne bi površina dodatno ohlajevala ali segrevala?

Temperaturni gradient zemljine skorje

Primer 2.

25 cm debela stena s koeficientom toplotne prevodnosti 0,6 W/mK ima površino . Skozi steno teče toplotni tok 360 W. Kakšna je temperatura na zunanji strani zidu, če je notranja temperatura ?

Opečnati zid debeline 40 cm želimo nadomestiti z zidom iz smrekovega lesa. Kako širok mora biti zid, da bosta toplotna tokova enaka? ( opeke je 0,80 W/mK, smrekovega lesa pa 0,13 W/mK).

Betonski zid širine 20 cm in površine 4 m x 2,5 m omejuje prostor z notranjo temperaturo z zunanjostjo, kjer je temperatura . Kolikšen toplotni tok teče skozi zid? Kje v zidu so negativne temperature?

Toplotna prevodnost zidu je .

Imamo 30 cm širok opečnati zid. S kako široko plastjo stiropora ga moramo obložiti, da bo skozi površine tekel toplotni tok 3 W? Razlika med notranjo in zunanjo temperaturo je . Koeficient toplotne prevodnosti za votlo opeko je 0,8 W/mK, za stiropor pa 0,04 W/mK.

Na notranji strani zidu je 1 cm ometa s koeficientom toplotne prevodnosti 1,3 W/m K. Sledi opeka debeline 40 cm s koeficientom toplotne prevodnosti 0,8 W/m K in 4 cm zunanjega ometa s koeficientom toplotne prevodnosti 0,6 W/m K. Izračunaj toplotno upornost kvadratnega metra zidu. Pri kakšni temperaturni razliki teče skozi kvadratni meter zidu toplotni tok 30 W.

Opečnata stena s toplotno prevodnostjo 0,6 W/m K ima površino in debelino 0,4 m. V steni je vdelano okno površine . Okno prepušča toplotni tok 1,6 W na kvadratni meter površine pri temperaturni razliki 1 K. Razlika med notranjo in zunanjo temperaturo je 20 K. Kakšen toplotni tok teče skozi steno z oknom? Koliko toplote izgubimo v enem dnevu?

Infrardeča pečka ima površino in je segreta na temperaturo . Temperatura okolice je . Kakšno moč seva v prostor, če seva kot črno telo?

Stefanova konstanta je:

Potrebuje vaš otrok pomoč pri učenju?

Ali ste vedeli, da učenci, ki se učijo z OpenProf, dvignejo svojo oceno za vsaj eno oceno? Preverjena metoda učenja, za samo 8.25 EUR / mesec.

Da, želim odkleniti 20.000 podrobnih potekov zdaj »

odstrani oglas

Zid hladilnice je sestavljen iz štirih plasti. Prva in tretja imata debelino 5 cm in toplotno prevodnost , druga in četrta pa debelino 2 cm in prevodnost . Prva plast meji na notranjost prostora s temperaturo , četrta plast pa je zunaj, kjer je temperatura . Kolikšna je temperatura na sredini tretje plasti?

10.

Stena prizidka hiše je debela 0,5 m in zgrajena iz opeke s toplotno prevodnostjo . Na notranji strani stene naredimo 0,2 metrsko vdolbino za polico. Kolikšna mora biti debelina izolatorja, ki ga vstavimo v vdolbino, da nimamo dodatnih toplotnih izgub? Izolator ima toplotno prevodnost .

11.

V veliki zaprti valjasti posodi s polmerom 70 cm in višino 85 cm je voda s temperaturo 50 °C. Zunanja temperatura je 5 °C. Vodo ogrevamo z grelcem moči 6 kW. Izračunaj, kako debela mora biti debelina stene posode, da drži voda ves čas stalno temperaturo. Toplotna prevodnost stene posode je .

12.

Skrinjo v obliki kocke napolnimo z ledom pri temperaturi 0 °C. Notranji rob skrinje je dolg 0,5 m. Njene stene so narejene iz 5 cm debelega materiala s toplotno prevodnostjo . Izračunaj, kolikšen delež ledu se stali v eni uri, če je temperatura okoliškega zraka enaka 30 °C?

Gostota ledu je 917 , specifična talilna toplota pa 336 .

13.

Pri gradnji hiše izbiramo med dvema materialoma za stene. Na voljo imamo 10 cm debele deske s toplotno prevodnostjo in 30 cm debelo opeko s prevodnostjo .

Stene bodo zgrajene le iz ene plasti. Kateri material izberemo, če želimo da bo iz hiše uhajalo čim manj toplote?
Za koliko centimetrov bi moral biti debelejši slabši izolator, da bi bila toplotna tokova skozi oba materiala enaka?

14.

V odprtem železnem loncu, ki stoji na kuhalni plošči s temperaturo 120 °C, vre voda. Lonec ima dno s površino in debelino . Toploto od štedilnika prejema le skozi dno. Toplotna prevodnost železa je . Izparilna toplota vode je .

Koliko vode izpari v 5 minutah?
Koliko vode bi izparelo v 5 minutah, če bi bilo dno posode premazano s 3 milimetrskim zaščitnim nanosom s toplotno prevodnostjo

15.

Bakrena in aluminijasta palica imata enako dolžino in enak presek. Konca obeh palic spojimo. Bakreni konec segrevamo s konstantno temperaturo 150 °C, medtem ko je aluminijasti konec potopljen v zmes vode in ledu s temperaturo 0 °C. Kakšna je temperatura na stičišču obeh palic?

Toplotna prevodnost aluminija je , bakra pa .

Spojeni bakrena in aluminijasta palica

16.

Krogla s polmerom 5 cm seva kot črno telo v okolico, ki je na temperaturi 0 °C.

Kolikšna je temperatura krogle, če seva z močjo 1000 W?
Kolikšna je gostota toplotnega toka 1 m stran od krogle?
Kako in za koliko se spremeni gostota toplotnega toka nove krogle, če ima le-ta dvakrat manjši polmer in dvakrat nižjo temperaturo?

Stefanova konstanta je:

17.

Imamo okno s trikrat manjšo površino in petkrat manjšo debelino kot stena. Toplotna prevodnost okna je dvakrat večja od toplotne prevodnosti stene. Na notranji strani je temperatura 20 °C, na zunanji pa 0 °C. Kolikšno je razmerje med toplotama, ki ju prepustita okno in stena?

18.

Stena hiše s toplotno prevodnostjo in površino ima debelino . Zunaj je temperatura , v notranjosti pa .

Kolikšen toplotni tok teče skozi steno, če se temperaturi na notranji in zunanji strani stene ne spreminjata?
Kolikšen je toplotni upor stene?
Na kateri oddaljenosti od zunanjega roba stene se pojavi temperatura ?
V kolikšnem času bo temperatura v hiši enaka temperaturi zunaj, če hišo prenehamo ogrevati? Predpostavimo, da se toplotni tok s časom ne spreminja. Hiša sestavljena iz 4 takih sten, strop in tla pa so dobro izolirana. Gostota zraka je , volumen zraka v hiši je , specifična toplota zraka je .

Uspeh ni naključje.

Na OpenProf se najbolj množično vpisujejo dijaki z najboljšjih slovenskih srednjih šol. Ker uspeh ni naključje - je posledica dela in pravih izbir.

Da, želim preizkusiti učinkovitejši način dela »

odstrani oglas

19.

Tanko ploščo črne barve obesimo na vrvico v stekleno vakuumirano bučko in jo izpostavimo Soncu tako, da padajo žarki s Sonca pravokotno na ploščo. Gostota toplotnega toka, ki s Sonca doseže Zemljo, znaša (solarna konstanta). Na kolikšno temperaturo se plošča ogreje, ko se vzpostavi toplotno ravnovesje? Računaj za dva primera:

Ko zanemarimo vpliv zemeljske atmosfere na toplotni tok, ki doseže Zemljo.
Ko upoštevamo, da zemeljska atmosfera zmanjša gostoto toplotnega toka, ki doseže ploščo, na 70% začetne vrednosti.

20.

V zaprtem prostoru s temperaturo je stiroporna kocka z robom 1,2 m. Z eno ploskvijo meji na zunanjost prostora, kjer je s temperatura . Debelina stiropora je 0,1 m, njegova specifična toplotna prevodnost pa je . Kolikšna je temperatura v kocki?

Prostor s stiroporno kocko