Millä teholla kuuma pinta luovuttaa lämpöä

laskiskelija

Miten lasken kuuman pinnan lämmönluovutustehon
Esim. takan luukku ja kuori.
Jos luukku on 250 asteinen ja huonelämpö 20 astetta. Luukun pinta-ala 0,25 m2

11

681

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • arvelija

      Tutustupa sellaiseen asiaan kuin mustan kappaleen säteily. Lisäksi tuossa takan tapauksessa tapahtuu ilman virtausta eli konvektiota mikä saattaa itse asiassa dominoida tuossa lämpötilassa.
      Hiukan kaartaen voit saada laskettua lämmitystehon esimerkiksi arvioimalla kuinka paljon huoneen lämpötila on noussut 250C luukun ansiosta verrattuna tilanteeseen, jossa huonetta ei olisi millään tavalla lämmitetty. Tämä tietysti olettaa, että 20C on saavutettu stabiili lämpötila ja itse uunista ei huoneen puolelle näy mitään muuta kuin luukku. Mitenkäs se kaasun energiasisältö sitten taas laskettiinkaan?

    • 5jö46

      Petu-arvio on, että siinä 1 kW teholla tuo kuuma luukku lämmittää.

      Kuori on sitten toinen juttu. Sen lämmitystehon laskemiseksi pitäisi tietää kuoren pintalämpötila ja pinta-ala.

    • laskiskelija1

      Kuoren pinta-n. 2.5m2 joka lämpenee 70-80 asteeseen.
      Olisi mielenkiintoista tietää tapa, millä näitä lasketaan. Edes suuntaa-antava.

      • 540630o

        Muistelen, että tavallisen lämpöpatterin u-arvo on luokkaa 10 W/m2/C. Siitä puolet edustaa konvektiota ja toinen puoli säteilyä. Kuumalle luukulle tuo arvo ei enää päde. Tuo takan kuoren T vastaa kutakuinkin tavallisen lämpöpatterin lämptilaa.

        P = u A dT
        u=10 W/m2/C
        A=2.5 m2
        dT=75-20= 55 C
        saadaan
        P = 1375 W

    • noin.ennen

      Helsingissä 1800-luvun lopulla rakennettu ns. ohranan talo kunnostetaan asuinkäyttöön. Siinä on lehtitiedon mukaan peräti 66 kaakeliuunia.

    • tractor

      Sinun pitää tietää kyseisen luukun/pinnan ominaislämpökapasiteetti
      (ne on taulukoitu aineiden mukaan ja löytyvät netistä).

      Mutta ovatko nuo kolme arvoa ainoat, jotka tehtävässä on annettu?
      Jos näin on, niin sitten sinun tulee poimia taulukosta/netistä luukun
      aineelle ominainen pintajännitys.
      Laske tehty työ W = -(pintajännitys) * 0,25m2.
      Tehon saat siitä kun jaat W/t, missä t on aika, jonka kestää kunnes
      luukku saavuttaa huoneen lämmön.

      Hieman arvaan, että tehtävässä on annettu muutakin oleellista tietoa,
      kuin vain tuo info mitä annoit!

      • tractor

        Siis kerropa kotitehtäväsi kokonaisuudessaan, niin lasketaan
        se yhdessä :)

      • tractor

        Anteeksi! Kysymys olikin lämmön luovuttamis-tehosta, eikä lämpötilan luovuttamis-tehosta. (Ei minun pitäisi kirjoitella tänne jurrissa kun en osaa lukea!)

        "Lämpö ulos luukusta = lämpö sisään huoneeseen", eli:

        Teho = Q(ulos)/t = [(273,15 20)/(273,15 250)] * (Z(t)*0,25m2 * (273,15 20)K), missä Z(t) on luukun lämpökapasiteetti pinta-alayksikköä ja aikayksikköä kohden.
        Yhtälössä on vain yksi muuttuja Q:n suhteen -siis Z(t), etsi se taulukosta ja pistä
        yhtälö laskimeen :)

      • martta00

        Säteilyteho:
        1,0*5,67E-8*0,25*(523^4 - 293^4) = 956 W

        Konvektio (lämmönsiirtokerroin on noin 5 W/m^2K):
        5*0,25*(250 - 20) = 281 W

        eli yhteensä 956 281 = 1237 W

    • laskiskelija1

      Kyseessä ei ole kotitehtävä, vaan mielenkiinto asiaan. Tractorin kaavalla saan tehoksi 617W lasiluukulle, tuntuu liian pieneltä, onko kyseessä pelkkä lämpösäteilyn osuus?

      • tractor

        Koko lämmönluovutustehon pitäisi tulla vastaukseksi. Oletko varma, että löysit oikean arvon Z:lle? Se olisi siis lämpökapasiteetti per pinta-ala, ei lämpökapasiteetti per massa tms.
        Mutta onhan tuo teho sentään sama kuin 10 kpl 60 Watin hehkulamppuja, eli tuolla tuloksella se siis luovuttaisi energiaa samalla teholla kuin kokonainen talo (ainakin meikäläisen) valaistaan, ei mielestäni siis niinkään "pieni" tulos.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Takaisin ylös

    Luetuimmat keskustelut

    1. Nato kaatamassa Petterin haaveileman Tunnin junan?

      Nato edellyttää pohjoisessa Jäämereltä Rovaniemelle saakka kapearaitesta suoraa rautatieväylää, joka maksaa paperirahaa,
      Maailman menoa
      69
      4987

    2. Puoluebarometri: Marinin hallituksella 7 parasta mittaustulosta

      Orpon hallitusta pitää huonona 2/3 kansalaisista, joka on aika hyvin linjassa hallituspuolueiden yhteenlasketun kannatuk
      Maailman menoa
      37
      3778

    3. Donald Trump pääsi samalle listalle Sanna Marinin kanssa

      Eli vasemmistolaisen Time-median top 100 jännäihmisten listalle. https://time.com/collections/time100-next-2021/5937699
      Maailman menoa
      24
      3369

    4. Vieläkö olet

      Rakastunut minuun? Minä sinuun
      Ikävä
      81
      2367

    5. Ei siinä kauan

      Menisi jos olisimme kahden
      Ikävä
      24
      1899

    6. Tekeekö hän

      Tekeekö hän sinut h*lluksi ja millä tavalla? Uusi yritys, kun edellinen aloitus poistettiin.
      Ikävä
      27
      1581

    7. Laine voitti oikeudessa

      Onnea Savonlinna! Laine voitti oikeudessa kuten arvelinkin ja lieköhän palaa valtaisuimelleen?
      Savonlinna
      40
      1532

    8. Grahn-laasonen taas todisti millaista porukkaa

      kokoomusloiset ovat...työttömät jäävät kuulemma kotiin nukkumaan kun naapuri lähtee töihin...eikös taannoin kokoomuslois
      Maailman menoa
      333
      1509

    9. Puistotyöntekijät

      Miksi ei siivoojia näy. Näin hyvät ilmat. Voisi kerätä roskat. Onko rahat loppu. 🤔🤔🤔
      Ähtäri
      15
      1475

    10. Onko kaivatullasi iso ego? Entä sinulla?

      Vaikuttaako jommankumman ego jotenkin siihen, että ette voi lähentyä?
      Ikävä
      33
      1340
    Aihe
    TietosuojaselosteKäyttöehdotEvästeasetuksetSäännöt