ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Σχετικά έγγραφα
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 5: Ελεύθερη ή Φυσική Θερμική Συναγωγιμότητα

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Περιβαλλοντική Χημεία

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

Χειμερινό εξάμηνο

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 6: Διάχυση. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 2: Αγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 5: Χρήση μετασχηματισμού Laplace για επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων Μέθοδοι εντάσεων βρόχων και τάσεων κόμβων

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Υψηλές Τάσεις. Ενότητα 4: Υγρά Μονωτικά Υλικά. Κωνσταντίνος Ψωμόπουλος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. όπου το κ εξαρτάται από το υλικό και τη θερμοκρασία.

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Περιβαλλοντική Χημεία

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Θερμοδυναμική Ενότητα 7:

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 9 η : Μεταφορά Μάζας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φωτοτεχνία. Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Φωτομετρία

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 6: Μεταβατικά φαινόμενα αγωγής. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φυσική. Ενότητα # 9: Θερμότητα

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 3 η : Επεξεργασία Κελιών Γραμμών & Στηλών. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

9 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

Θερμοδυναμική. Ενότητα 5: 2 ος Νόμος Θερμοδυναμικής. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.ΜΕΤΡΗΤΕΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Μόνιμη Μονοδιάστατη Αγωγή Θερμότητας Χωρίς Παραγωγή Θερμικής Ενέργειας

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 2

Ηλεκτροτεχνικές Εφαρμογές

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων

ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Ατμοσφαιρική Ρύπανση

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 3: Συναγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 10 η : Μεταβατική Διάχυση και Συναγωγή Μάζας

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΣΠΙΤΙΟΥ [1] ΑΡΧΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

Τεχνολογία Παραγωγής Τσιμέντου και Σκυροδέματος

7 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Μεταλλικών Υλικών

Ενότητα 3: Πολυμορφική μετάδοση θερμότητας

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 14: Χημική ισορροπία

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Δομημένος Προγραμματισμός

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 3: ΑΤΕΛΕΙΕΣ ΔΟΜΗΣ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

Ηλεκτροτεχνικές Εφαρμογές

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 4 Υπόγεια Ροή

Χημική Τεχνολογία. Ενότητα 6: Διαλυμένο Οξυγόνο. Ευάγγελος Φουντουκίδης Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.

9 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Transcript:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Μετάδοση Θερμότητας Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Μετάδοση Θερμότητας Κωνσταντίνος - Στέφανος Νίκας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Στόχοι Ενότητας Η Θερμοδυναμική και η Μετάδοση Θερμότητας αναφέρονται, πολύ συχνά, ως Θερμικές Επιστήμες (Thermal Sciences), επειδή συσχετίζονται με την ευρεία έννοια της Θερμότητας (Heat), η οποία ορίζεται ως η μορφή της ενέργειας, που μπορεί να μεταφέρεται από ένα σύστημα σε ένα άλλο, ως αποτέλεσμα της θερμοκρασιακής τους διαφοράς. Η επιστήμη, που πραγματεύεται τους μηχανισμούς και το ρυθμό, με τον οποίο μεταφέρεται αυτή η ενέργεια, καλείται Μετάδοση Θερμότητας. 4

Περιεχόμενα Μαθήματος Εισαγωγή στη Μετάδοση Θερμότητας Ασκήσεις με τις λύσεις τους Ασκήσεις προς επίλυση 5

Εισαγωγή στη Μετάδοση Θερμότητας 6

Βασικές Αρχές (1) Η Θερμοδυναμική και η Μετάδοση Θερμότητας αναφέρονται, πολύ συχνά, ως Θερμικές Επιστήμες (Thermal Sciences), επειδή συσχετίζονται με την ευρεία έννοια της Θερμότητας (Heat), η οποία ορίζεται ως η μορφή της ενέργειας, που μπορεί να μεταφέρεται από ένα σύστημα σε ένα άλλο, ως αποτέλεσμα της θερμοκρασιακής τους διαφοράς. Η επιστήμη, που πραγματεύεται τους μηχανισμούς και το ρυθμό, με τον οποίο μεταφέρεται αυτή η ενέργεια, καλείται Μετάδοση Θερμότητας. Διαφέρει δε από την επιστήμη της Θερμοδυναμικής, στο ότι δύναται να αναφέρεται και σε φαινόμενα μη ισορροπίας. 7

Βασικές Αρχές (2) Ο ρυθμός, με τον οποίο μεταφέρεται θερμότητα καλείται Ροή Θερμότητας και συμβολίζεται ως Q. Η τελεία άνωθεν του Q υποδηλώνει τη χρονική παράγωγο της θερμότητας, ή αλλιώς τη μεταφορά της θερμότητας ανά μονάδα χρόνου. Η ολοκλήρωση της ροής θερμότητας, σε καθορισμένο χρονικό διάστημα, Δt, προσδιορίζει το ποσό της μεταφερόμενης θερμότητας, δηλαδή: Q = t 0 Q dt 8

Είδη Μορφές (1) Η Θερμότητα μεταφέρεται με τρεις μηχανισμούς: α) Θερμική Αγωγιμότητα ή Αγωγή β) Θερμική Συναγωγιμότητα ή Συναγωγή γ) Θερμική Ακτινοβολία ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 9

Θερμική Αγωγιμότητα Είδη Μορφές (2) Μηχανισμός μεταφοράς θερμότητας από μία περιοχή ή σύστημα υψηλής θερμοκρασίας σε μια άλλη ή άλλο χαμηλότερης θερμοκρασίας, μέσω ενός μέσου (στερεού, υγρού ή αέριου σε ηρεμία), υπό την προϋπόθεση της φυσικής επαφής. Η Θερμότητα διαχέεται διαμέσου ενός στερεού (ή στάσιμου ρευστού). Είναι απαραίτητη η μάζα, αλλά όχι μεταφορά μάζας. 10

Είδη Μορφές (3) Θερμική Συναγωγιμότητα Η Θερμότητα μεταφέρεται φυσικά από ένα κινούμενο ρευστό. Η Θερμική Συναγωγιμότητα, που οφείλεται σε επιβαλλόμενη ροή από εξωτερικούς παράγοντες ονομάζεται Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα, ενώ αυτή που οφείλεται σε θερμοκρασιακές μεταβολές του ρευστού καλείται Ελεύθερη ή Φυσική Θερμική Συναγωγιμότητα. 11

Είδη Μορφές (4) Θερμική Ακτινοβολία Όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας τους. Η Θερμική Ενέργεια μεταφέρεται μέσω διαφανών αντικειμένων ή του κενού. Η Μεταφορά Θερμικής Ακτινοβολίας δεν χρειάζεται ούτε κίνηση, ούτε μέσο. 12

Άσκηση 1η Να υπολογισθεί η ροή θερμότητας ανά μονάδα επιφάνειας μιας ομοιογενούς επίπεδης πλάκας, πάχους 5cm και συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας 0.2W/m. K, η οποία διατηρεί τις δύο επιφανειακές της θερμοκρασίες στους 40 C και 20 C, αντίστοιχα. Λύση: Η μεταφορά θερμότητας μέσω της επίπεδης πλάκας πραγματοποιείται με τη μορφή θερμικής αγωγιμότητας, οπότε αρκεί η εφαρμογή της Εξίσωσης : T Q cond ka Q ka x ( T T) 2 1 = cond = L Q A cond ( ) 2 0.2 W m K 40-20 C = Q cond = =80 W m 0.05m 13

Άσκηση 2η Αέρας, θερμοκρασίας 25 C, διέρχεται παράλληλα προς μια θερμή επίπεδη πλάκα, επιφάνειας 1m x 0.5m, η οποία διατηρείται σε σταθερή θερμοκρασία 300 C. Εάν ο συντελεστής θερμικής συναγωγιμότητας του διερχόμενου αέρα είναι 20W/m 2. K, να υπολογισθεί ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας. Λύση: Η μεταφορά θερμότητας από τη θερμή επίπεδη πλάκα στον αέρα χαμηλότερης θερμοκρασίας, διά μέσου της επιφάνειάς της, πραγματοποιείται με τη μορφή θερμικής συναγωγιμότητας. Οπότε με εφαρμογή της Εξίσωσης, προκύπτει: ( ) Qconv ha Tw T = ( ) ( ) 2 2 Q conv = 20W m K 1 0.5 m 300-25 C = 2750W = 2.75kW 14

Άσκηση 3η Η επιφάνεια της οροφής ενός αυτοκινήτου, τη θερινή περίοδο, βρίσκεται σε θερμοκρασία 47 C. Εάν θεωρηθεί, ότι ο συντελεστής εκπομπής της επιφάνειας είναι 0.9, να υπολογισθεί η εκπεμπόμενη μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία ανά μονάδα επιφάνειας της οροφής του αυτοκινήτου. Λύση: Η μεταφορά θερμότητας από την επιφάνεια της οροφής του αυτοκινήτου μέσω ακτινοβολίας, ακολουθεί το Νόμο Stefan-Boltzmann, όπου η απλή εφαρμογή του, για πραγματικές επιφάνειες, δίνει: 4 Q rad 4 Q rad = εσatw = Q rad = εσtw A 8 2 4 ( ) 4 2 = 0.9 5.67 10 W m K 273 + 47K = 535.09W m Q rad 15

Ασκήσεις προς επίλυση Ένα διαχωριστικό τοίχωμα σκυροδέματος, μεταξύ δωματίου T 1 =25 ο C και εξωτερικών ατμοσφαιρικών συνθηκών T 2 =-15 ο C, έχει επιφάνεια Α=30m 2, και πάχος L=0.30m. Αν ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του σκυροδέματος είναι k=1.1w/m K, ποιες θα είναι οι απώλειες θερμότητας μέσω του τοιχώματος; Ηλεκτρονικός επεξεργαστής, διαστάσεων 2cm x 2cm με επιφανειακή θερμοκρασία 55 C, ψύχεται με ρεύμα αέρα στο επάνω μέρος του, θερμοκρασίας 25 C. Εάν ο συντελεστής συναγωγιμότητας είναι 27W/m 2 K, να υπολογισθεί ο ρυθμός ψύξης του επεξεργαστή. Επιφάνεια 2m 2, θερμοκρασίας 50 C, βρίσκεται εκτεθειμένη σε περιβάλλον κενού, θερμοκρασίας 300 C. Να υπολογισθεί ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας μέσω ακτινοβολίας, όταν ο συντελεστής εκπομπής της επιφάνειας είναι 0.9. 16

Τέλος Μαθήματος