Электронагреватель мощность W=500 Вт находится внутри фарфоровой трубы с внутренним диаметром d1=20 мм , толщиной δ=10 мм и длиной l=2 м. На внутренней поверхности фарфоровой трубы температура Tw1=150℃. Труба опущена в раствор, температура кипения которого Tкип=120℃. Будет ли происходить кипение раствора на поверхности трубы?
Дано:
W=500 Вт;
d1=20 мм=0,02 м;
δ=10 мм=0,01 м;
l=2 м;
Tw1=150℃;
Tкип=120℃;
Найти: Tw1-?
Решение
Тепловой поток с участка трубы через однослойную цилиндрическую стенку:
Ql=π∙l∙∆T Rl.
2. Термическое сопротивление цилиндрической стенки можно определить по формуле:
Rl=12∙λlnd2d1,
где d2-наружный диаметр трубы.
d2=d1+2∙δ;
λ-коэффициент теплопроводности фарфора;
из справочных данных принимаем:
λ=1,35 Вт/м∙К;
Rl=12∙λlnd1+2∙δd1=12∙1,35ln0,02+2∙0,010,02=0,2567 м2∙К/Вт