Сколько тепла проходит через боковую поверхность стеклянного стакана каждую минуту, если он имеет высоту h=10

Сколько тепла проходит через боковую поверхность стеклянного стакана каждую минуту, если он имеет высоту h=10 см и внешний радиус r2=3 см, внутренний радиус r1=2,5 см, и наполнен водой при температуре t1=80 градусов цельсия, а температура воздуха в комнате составляет t2=20 градусов цельсия? Коэффициент теплопроводности стекла - k=0,7.
Viktorovich_9103

Viktorovich_9103

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем разность температур
Для начала нам необходимо найти разность температур между стеклом и окружающей средой. В данном случае, разность температур (\(ΔT\)) равна разнице между температурой воды (\(t_1\)) и температурой воздуха (\(t_2\)), то есть:
\[ΔT = t_1 - t_2\]
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[ΔT = 80 - 20 = 60\]

Шаг 2: Найдем площадь боковой поверхности стеклянного стакана
Для вычисления количества тепла, проходящего через боковую поверхность, необходимо знать ее площадь. В данной задаче боковая поверхность стакана является цилиндрической поверхностью. Площадь цилиндрической поверхности (\(S\)) можно найти по формуле:
\[S = 2πrh\]
где \(r\) - радиус цилиндра, \(h\) - высота цилиндра.
В задаче указаны внешний радиус (\(r_2\)) и высота стеклянного стакана (\(h\)), поэтому можем написать:
\[S = 2πr_2h\]
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[S = 2π \cdot 3 \cdot 0.1 = 0.6π\]

Шаг 3: Найдем количество тепла, проходящего через боковую поверхность
Количество тепла (\(Q\)), проходящего через боковую поверхность стеклянного стакана каждую минуту, можно найти по формуле:
\[Q = kSΔT\]
где \(k\) - коэффициент теплопроводности стекла, \(S\) - площадь боковой поверхности, \(ΔT\) - разность температур.
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[Q = 0.7 \cdot 0.6π \cdot 60 = 126π\]

Итак, каждую минуту через боковую поверхность стеклянного стакана проходит \(126π\) единиц тепла.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello