Какова плотность теплового потока q в пространстве между двумя большими параллельными пластинами, расстояние между

Звездопад_Фея

66

Для решения этой задачи, нам потребуется использовать закон Фурье, который связывает плотность теплового потока с разностью температур и теплопроводностью среды.

Формула для плотности теплового потока q:

\[ q = -k \cdot \frac{{\Delta T}}{l} \]

где:
- q - плотность теплового потока (в Вт/м²),
- k - коэффициент теплопроводности гелия (в Вт/(м·К)),
- \(\Delta T\) - разность температур (в К),
- l - расстояние между пластинами (в метрах).

Теперь рассчитаем плотность теплового потока q для каждого из случаев.

1) Когда давление гелия равно 0,1 МПа:

Для рассчета плотности теплового потока q нам нужно знать коэффициент теплопроводности гелия при данном давлении. Примем его равным \( k = 0.142 \) Вт/(м·К) (значение взято из справочника).

Также нам известна разность температур, \(\Delta T\), которая равна:

\( \Delta T = T_2 - T_1 = 310 K - 290 K = 20 K \)

А расстояние между пластинами, l, составляет 5 мм = 0.005 м.

Подставим все значения в формулу и рассчитаем плотность теплового потока q:

\[ q = -0.142 \cdot \frac{{20}}{{0.005}} \approx -5680 \, Вт/м^2 \]

2) Когда давление гелия не указано:

В этом случае нам также нужно знать коэффициент теплопроводности гелия при неизвестном давлении. Однако, давление гелия в данной задаче не указано. Поэтому мы не сможем точно рассчитать плотность теплового потока в данном случае. Если вы предоставите значение давления гелия, я смогу помочь вам с точным решением.

В заключение, решив задачу с указанным давлением гелия, мы получили плотность теплового потока q равную -5680 Вт/м². но при отсутствии значения давления гелия, невозможно дать точный ответ для второго случая.