8 svar
360 visningar
ChocolateTerrain är nöjd med hjälpen
ChocolateTerrain 166
Postad: 23 dec 2021 11:10

Beräkna temperatur i fönster

Hej! Jag undrar varför man endast använder "Rsi" värdet vid beräkning av uppgiften:

Lösningsförslag:

Min lösning: 

Sättet som jag har försökt förstå det är att värmen rör sig (som den gröna pilen visar) och då är Rsi-värdet det enda motståndet som motverkar en värmeförlust vid den röda punkten "Tf". Men jag undrar om jag har förstått rätt?

 

Tack på förhand! 

Bubo 6998
Postad: 23 dec 2021 12:36

Bra invändning, men alla tre R-värdena är faktiskt med.

Vad är den där nämnaren 0.34 för något?

SaintVenant 3843
Postad: 23 dec 2021 13:17 Redigerad: 23 dec 2021 13:26

Ditt Rspalt=0.16R_{spalt} =0.16 av någon anledning men facit använder 0.17.

Därför blir deras summa av R-värden 0.34 men din blir 0.33.

Sedan ska täljaren vara R-värdet för första glaset "RsiR_{si}" därför att det är temperaturen vid insidan av den som söks. Alltså 0.13, inte summan av de andra två som du gjort.

Jämför med en strömfördelning genom parallella resistorer.

ChocolateTerrain 166
Postad: 23 dec 2021 20:00
Bubo skrev:

Bra invändning, men alla tre R-värdena är faktiskt med.

Vad är den där nämnaren 0.34 för något?

Nämnaren är summan av alla värmemotstånden (har avrundat mitt tal Rs=0,16 ,medans facit säger 0,16. Där av att det kanske ser lite konstigt ut.)

ChocolateTerrain 166
Postad: 23 dec 2021 20:03
Ebola skrev:

Ditt Rspalt=0.16R_{spalt} =0.16 av någon anledning men facit använder 0.17.

Därför blir deras summa av R-värden 0.34 men din blir 0.33.

Sedan ska täljaren vara R-värdet för första glaset "RsiR_{si}" därför att det är temperaturen vid insidan av den som söks. Alltså 0.13, inte summan av de andra två som du gjort.

Jämför med en strömfördelning genom parallella resistorer.

Okej! (ursäkta om det låter drygt) Men mitt resonomang: "Rsi-värdet det enda motståndet som motverkar en värmeförlust vid den röda punkten Tf." Är det ett korrekt sätt att förså varför jag endast ska använda Rsi värdet?

Bubo 6998
Postad: 23 dec 2021 20:14

Vad menar du med "använda"?

Vi är ju överens om att ALLA motstånden är med. De står ju i nämnaren. De "används" där.

SaintVenant 3843
Postad: 24 dec 2021 00:30 Redigerad: 24 dec 2021 00:45

Nja, alltså, jag förstår vad du menar men det är inte helt rätt. 

Kom ihåg att värme drivs av temperaturgradienter och att det är den första delat med totala motståndet som avgör hur stor andel av den drivande gradienten som är koncentrerad innanför det första lagret.

Detta har sannolikt din bok gått igenom:

Det man brukar göra är att modellera det som termiska resistorer i serie där temperaturen är som elektriska spänningar och värmeflöde är som elektrisk ström. Alltså en ekvivalens mellan Ohms och Fouriers lagar.

Det som driver flödet är temperaturskillnader och värmeflödet Q˙\dot{Q} (W/m2W/m^2) är idealt samma genom alla lager. Du har alltså:

Q˙=T1-T1R1=T1-T2R2=T2-T2R3\dot{Q} = \dfrac{T_{\infty 1}-T_1}{R_1}= \dfrac{T_{1}-T_2}{R_2}= \dfrac{T_{2}-T_{\infty 2}}{R_3}

Jämför med att strömmen genom alla resistorer i serie är samma. Du har även samma värmeflöde genom hela fönstret:

Q˙=T1-T2Rtot\dot{Q}=\dfrac{T_{\infty 1}-T_{\infty 2}}{R_{tot}}

Jämför här med Ohms lag för när du reducerar flera resistorer i serie till en ekvivalent krets med endast en resistor. När vi nu söker "spänningen" i en punkt efter en elektrisk resistor eller alltså temperaturen i en punkt efter en termisk resistor får vi:

T1-T1R1=T1-T2Rtot\dfrac{T_{\infty 1}-T_1}{R_1}=\dfrac{T_{\infty 1}-T_{\infty 2}}{R_{tot}}

Här har vi alltså:

T1=+20°CT_{\infty 1} = +20^{\circ}C

T2=-20°CT_{\infty 2} = -20^{\circ}C

R1=0.13 m2K/WR_1 = 0.13 \ m^2K/W

Rtot=0.34\m2K/WR_{tot} = 0.34 \m^2K/W

T1=?T_1 =?

Om du löser ut T1T_1 från uttrycket får du det som står i facit. 

ChocolateTerrain 166
Postad: 25 dec 2021 13:23
Bubo skrev:

Vad menar du med "använda"?

Vi är ju överens om att ALLA motstånden är med. De står ju i nämnaren. De "används" där.

(menar i täljaren), nämnaren är jag med på varför.

Bubo 6998
Postad: 25 dec 2021 14:40

Vi räknar på en DEL av temperaturskillnaderna. Summan av alla temperaturskillnader vet vi.

Vi använder en DEL av motstånden. Summan av alla motstånd vet vi.

Svara Avbryt
Close