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
(187),
закрыт
1 год 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
(63735)
1 год 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
(131628)
1 год 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 (63735)
1 год 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
(131628)
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