Bài tập vật lí

T
1
= 600
o
K ; T
2
= 400
o
K
Mật độ dòng nhiệt bức xạ trao đổi:
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

ε=
4
2
4
1
12
100100
TT
Cq
oqđc)(
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝

⎛
−
ε
+
ε
+
ε
=
4
2
4
1
21
100100
2
211
TT
C
c
o
[ ]
244
614546
2
050
2
80
1
80
1

675
m/W,
,,,
,
=−
−++
=
Bài 1:
(11.5) Có 2 tấm phẳng đặt song song, t
1
= 327
o
C, t
2
= 127
o
C, độ
đen ε
1
= ε
2
= ε = 0,8. Giữa có màng chắn ε
c
= 0,05.
a. Tính mật độ dòng nhiệt TĐN BX giữa 2 tấm và t
c
.
b. Nếu muốn mật độ dòng nhiệt giảm 79 lần so với khi không có MC
thì cần bao nhiêu màng?
Giải:

 Tính nhiệt độ MC:
Trường hợp có 1 MC, xét trong điều kiện ổn đònh nhiệt
ta có: q
1c
= q
2c
= q
(12)c
Với
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

−
ε
+
ε
=
4
4
1
1
1
100100
1
11
c
c
o
c
T
T
C
q
o
c
c
c
C
q
T
T
⎟

⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
ε
+
ε
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
1
11
100100
1
14

1
4
776
675
1
050
1
80
1
6145
6
4
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−+
−=
,
,,
,
T
c
= 528
o
K => t
c

= 255
o
C
b) Xác đònh số MC để q* = q
o
79
Ta có: R* = 79R
o
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
ε
+
ε
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−

ε
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
ε
+
ε
1
11
791
2
1
11
2121 c
n
Với ε
1
= ε
2
= ε ta có:
⎟
⎠
⎞

⎜
⎝
⎛
−
ε
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
ε
1
2
781
2
c
n
Thay ε = 0,8 và ε
c
= 0,05
39n = 78 x 1,5 Ư n = 3
Bài 2
: Ống d = 0,5 m nằm ngang, t
w
= 470

o
C, ε
w
= 0,85 ; t
f
= 30
o
C.
Tính q
l
: a) đoạn ống trong nhà
b) đoạn ống ngoài trời, gió w = 2 m/s; ψ = 60
o
Giải:
Đoạn ống trong nhà
* Tổn thất nhiệt bức xạ. Ống đặt trong phòng rộng: ε
td
= εw
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜

⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
επ=
4
4
100100
f
w
owbx
T
T
CdLQ
với T
w
= 743
o
K ; T
f
= 303
o
K
= π . 0,5 . 1 . 0,85 . 5,67(7,43
4

– 3,03
4
) = 22422 W
 Tổng tổn thất nhiệt trên 1 m chiều dài ống:
Q = Q
đl
+ Q
bx
= 28411,3
W
** Tổn thất nhiệt đối lưu (như bài 10.7) ; Kích thước xác đònh l = d
t
m
= 0,5(t
w
+ t
f
) = 0,5(470 + 30) = 250
o
C
Gr = …….. = 6,255.10
8
; Ra = GrPr = …. = 4,253.10
8
Nu = …… = 101,52 ; α = … = 8,67 W/m
2
độ
Q
đl
= απdL(t

w
–t
f
) = …. = 5989,2 W
a)
b) Đoạn ngoài trời
gió thổi 2m/s, góc va ψ = 60
o
C (như bài 10.37)
Re = …. = 6,25.10
4
; Nu = …. = 171,86
α = … = 9,28 W/m
2
độ
Tổn thất nhiệt do đối lưu:
Q
đl
= … = 6411 W
Tổn thất nhiệt bức xạ: giống như câu a) Q
bx
= 22422 W
Tổng tổn thất nhiệt:
Q = Q
đl
+ Q
bx
= 6411 + 22422 = 28833 W
)
Ghi chú: Trong trường hợp này tổn thất nhiệt của 1m ống trong nhà và ngoài

trời không quá khác nhau do bởi thành phần tổn thất chủ yếu là do bức xa.