thermo的问题，拜求各位xdjm了，谢谢啦

chenhao272

一跟300mm长，直径32mm的丝杆（当它是铁棍），用30w的热源给它加热，多长时间，可以让它的温度升高4摄氏度，增长长度是多少？

哪位xdjm可以帮我啊～谢谢啦～

知道我一下往哪里找，或者给个公式，给个能用的系数，谢谢啦！！

熊猫羊

1 长和直径可以求得体积V,按你说的,材料是铁,V × 铁的密度得到质量m,
2 m × 铁的比热ρ(单位:焦耳/千克,开尔文) × 温度变化ΔT(题中4开尔文) = 热量Q(单位焦耳)
3 Q ÷ 热源功率P(题中30W) = 所需加热的时间t
4 铁材料的温度长变系数δ(单位:/K),反映棒状物被加热温度每升高一开尔文(或者一摄氏度)长度增加的百分比

到最基本的热力学书上去找吧.

[ 本帖最后由 熊猫羊 于 2006-5-2 00:17 编辑 ]

chenhao272

谢谢啦～
关于长度，
我在工程热力学上找不到啦～其他我也不知道该找什么书了

这样解是最简单的理想模式下了，因为是丝杆几个点上加热，考虑到丝杆散热的话，我又mad了～
是不是该看传热学～

熊猫羊

偶认为应当忽略热损失,除非题中指明要你算,
铁的热导率和热容都远远大于空气,散失到空气中热量完全可以忽略,
此外,热损失的计算是非常复杂的问题,它和热源的位置,散热器(题中的铁棒)的形状,周围介质的状态(如温度,气体类型,压强等等)都有关系,散热的过程涉及热辐射,铁棒与空气的热交换等等过程,用有限元方法可以准定量模拟,恐怕这够得上一个Praktikum的Thema了.

live

这个严格的讲大部分是属于 wärmeubertragung（传热学），和热力学关系不大，所以你在热力学的书上肯定找不到答案的。
原题在哪里？是哪个课程的题目？

chenhao272

也说不纯来那个课程，
是教授要做个给学生praktikum的装置，从给spindel的受热情况来看，对机床精度的影响～
所以一开始就要粗略估计一下，大致用什么瓦数来加热，
还有就是加热多久才能得到一个比较理想试验数据，
现在还是ganz grob的东西～

谢谢大家啦～～
呵呵，大家都好热心，以后有问题还让大家帮忙～～

live

因为是一个长棍，所以热源的位置很重要，在长棍的内部温度有梯度，热源的位置不同，结果相差很远，而且因为膨胀，要考虑在传热过程中密度变小(不过我认为这个变化在求温度分布时可以忽略).
我觉得解题路径是先算出铁棍内部的温度分布,然后求出温差,算出膨胀长度,因为温度在铁棍内部是连续变化,所以需要设定微元进行分析,然后积分得出总值.
建模之前需要做一些假设，忽略一些次要影响因子,应该不是很难，
以上是我的猜测,不一定正确,请参考 Baehr 和 Stephan 所著 Wärme- und Stoffübertragung (Springer出版).