Лидеры категории
Лена-пена
М.И.
Y.Nine
•••
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Как рассчитать время нагрева алюминевой банки до конкретной температуры
Роман Трушин
(185),
закрыт
10 месяцев назад
Условно говоря, нужно подогреть пиво в алюминиевой банке (10°). Способ нагревания - в кастрюле с кипятком (90-100°). Как скоро пиво достигнет температуры в 30°? Подробный рассчет необязателен. Нужно примерное время ожидания с погрешностью в 2-3 минуты.
Лучший ответ
Остальные ответы
Владислав
(61300)
11 месяцев назад
...с погрешностью 2-3 минуты ...
За такое время погрешности пиво может нагреться до опасного давления и разорвать банку.
За такое время погрешности пиво может нагреться до опасного давления и разорвать банку.
Vladimir
(131441)
11 месяцев назад
Примерно 1 минуту
Оценить легко :
1) Какое количество тепла надо передать пиву при его нагреве с 10 С до 30С (теплоемкость пива примем равной теплоемкости воды, теплоемкостью алюминия принебрежем) - Q = c*m*dT = 4.2*0.5*20 = 42 кДж.
2) Коэффициент теплопередачи жидкость-жидкость при конвективном движении - примерно K=0,24 кВт/м2*град (Справочник Химика, Т.5., раздел Теплопередача).. Тепловойй поток W = К*F*dT (F - площадь поверхности, цилиндр d-66 H = 168). Имеем W = 0.67 кВт.
3) Расчетное время нагрева t = Q/W = 1.05 мин.
З.Ы. Коллеги совершенно правы - кидать пиво в кипяток, это ненужный экстрим, может вырвать дно. Если опустить пивас в тепленькую воду 45-50 градусов, то процесс подогрева без всякого риска составит 2,5-3 минуты
Оценить легко :
1) Какое количество тепла надо передать пиву при его нагреве с 10 С до 30С (теплоемкость пива примем равной теплоемкости воды, теплоемкостью алюминия принебрежем) - Q = c*m*dT = 4.2*0.5*20 = 42 кДж.
2) Коэффициент теплопередачи жидкость-жидкость при конвективном движении - примерно K=0,24 кВт/м2*град (Справочник Химика, Т.5., раздел Теплопередача).. Тепловойй поток W = К*F*dT (F - площадь поверхности, цилиндр d-66 H = 168). Имеем W = 0.67 кВт.
3) Расчетное время нагрева t = Q/W = 1.05 мин.
З.Ы. Коллеги совершенно правы - кидать пиво в кипяток, это ненужный экстрим, может вырвать дно. Если опустить пивас в тепленькую воду 45-50 градусов, то процесс подогрева без всякого риска составит 2,5-3 минуты
ВладиславОракул (61300)
11 месяцев назад
Браво! Есть одно но - время нагрева в таких системах будет не просто разделить одно на другое, а формула с логарифмами из того же 5 тома Справочника химика.
Vladimir
Высший разум
(131441)
Владислав, Согласен коллега. Это была довольно грубая аппроксимация. Было принято допущение, что кипяток в кастрюле взят в большом избытке и учтено, что нагреваем мы пиво на небольшую дельту (по сравнению с дельтой холодного пива и кипятка). Тогда можно принять, что градиент температур пиво-кипяток условно постоянный, т.е. в наличии будет стационарный режим теплопередачи - примерно постоянный тепловой поток. Соответственно получается такая себе линейная моделька)
Похожие вопросы