|
Feladat: |
2567. fizika feladat |
Korcsoport: 18- |
Nehézségi fok: nehéz |
Megoldó(k): |
Bakos Tamás , Egyedi Péter , Fedorcsák Péter , Monori András , Somlai Ákos |
Füzet: |
1992/január,
36 - 37. oldal |
PDF | MathML |
Témakör(ök): |
Wien-féle eltolódási törvény, Hővezetés, Folyadékok, szilárd testek fajhője, Közelítő számítások, numerikus módszerek, Feladat |
Hivatkozás(ok): | Feladatok: 1991/április: 2567. fizika feladat |
|
A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Minthogy hőmérséklete igen magas, a volfrámszál elsősorban hősugárzás útján veszít energiájából. Az abszolút fekete test sugárzását leíró Stefan‐Boltzmann-törvény szerint az izzószál egységnyi felületű darabja egységnyi idő alatt energiát sugároz ki térszögbe, ahol Olyan kis idő alatt, amely során hőmérséklete állandónak tekinthető, a szál hőt ad le, ahol a szál felszíne. A leadott hő miatt csökken a szál hőmérséklete, ahol a szál tömege, a fajhője. A két egyenlőségből azt kapjuk, hogy amiből Ha az izzószál keresztmetszetének sugarát -rel, az izzószál hosszát -lel, sűrűségét -val jelöljük, akkor tehát a) Ha a hőmérsékletváltozás kicsi az eredeti hőmérséklethez képest akkor a keresett időt a fenti összefüggésből számíthatjuk. A megadott adatokkal b) Nagyobb hőmérsékletváltozás esetén az egyenletet integrálni kell: ebből esetén Megjegyzések 1. A b) esetben az izzószál abszolút fekete testtel való közelítése már nem túl jó közelítés. A viszonylag alacsony hőmérséklet miatt ilyenkor a sugárzás mellett a hővezetés is lényeges szerepet játszik. 2. Az integrálás helyett úgy is eljárhatunk, hogy az a) pontbeli módszerrel kiszámítjuk, mennyi idő alatt hűl le az izzószál fokot, majd újabb fokot stb., s ezeket az időtartamokat összeadjuk. |
|