Slik fastslår Heat Transfer i en Fluid

Varmeoverføring skjer mellom to deler av et fluid ved forskjellige temperaturer. Varme alltid beveger seg fra et varmere til et kaldere område, og er målt i joule. Når den ene side av en vannbeholder er ved en høyere temperatur enn den motsatte side, blir varme overført ved ledning. Conduction innebærer deling av varme ved molekyler i vannet når de støter på hverandre. Hvor effektivt et stoff som leder varme blir kvantifisert ved dets varmeledningsevne. En høyere verdi indikerer en bedre leder. For eksempel er varmeledningsevnen av vann er 0,6, mens stål har en verdi på 50,2.

Bruksanvisning

1 Fyll fisken tank med vann.

2 Senk varmekolbe i vannet nær, men ikke rørende, sentrum av den ene siden. Foreta en temperaturmåling, i grader Celsius, i vannet i nærheten av den side av tanken på motsatt side av varmekolbe. For eksempel kan temperaturen være 15,0 Celsius.

3 Slå på varmekolbe og starter stoppeklokken. Etter fem minutter (300,0 sekunder) passere, slå av varmekolbe og lage en temperaturmåling på den varme siden av tanken. Bruke en temperatur på 22,0 ° C for prøven øvelsen.

4 Trekk fra den lave temperatur fra den høye temperatur for å få forskjellen i grader Celsius. Utføre dette trinnet fører til 22,0 grader Celsius minus 15,0 grader Celsius, eller 7,0 grader Celsius.

5 Konverter temperaturen i Kelvin ved å legge til 273,15. Kelvin må brukes i varmeledningen ligning, så vel som mange andre vitenskapelige applikasjoner. Nå har du en temperaturforskjell på 280,15 kelvin.

6 Måle bredden og høyden på siden av tanken i nærheten av varmekolbe i inches. For eksempel kan siden av tanken ha en bredde på 12,0 inches og en høyde på 30,0 inches. Multiplisere bredden ganger høyden for å få det område av tankens side i kvadrat inches. Dette trinn gir 12,0 inches ganger 30,0 inches, eller et areal på 360,0 kvadrat inches. Til slutt, konvertere området til kvadratmeter ved å dividere med 1550. Området i metriske enheter er da 0,23 kvadratmeter.

7 Måle lengden av tanken i inches, og deretter konvertere til meter ved å dividere med 39,37. Anta en tank lengde på 50,0 inches, eller 1,27 m.

8 Multiplisere den termiske ledningsevne for vann ved den tid i sekunder ganger arealet ganger temperaturforskjellen. Kall dette kvantitet "x". Utføre dette trinnet fører til 0,6 watt per meter per kelvin ganger 300,0 sekunder ganger 0,23 kvadratmeter ganger 280,15 kelvin. Deretter "x" er 11,598.2 joule ganger meter, siden en watt er en joule per sekund.

9 Dividere "x" av tanken lengde for å oppnå den varme som overføres gjennom vannet i joule. Fullfører eksempel gir 11,598.2 joule ganger meter delt på 1,27 m, eller en varme på 9,132.4 joule.