Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is het verschil tussen stabiele toestand en onstabiele geleiding?

Het verschil tussen steady-state en onstabiele geleiding ligt in hoe de temperatuur in de loop van de tijd verandert:

Steady-state geleiding:

* Temperatuur is constant in de tijd: De temperatuur op enig moment in het object verandert niet met de tijd. Dit betekent dat de warmteblaassnelheid in het object gelijk is aan het warmteblaasje uit het object.

* Geen verandering in interne energie: Omdat de temperatuur constant is, blijft de interne energie van het object hetzelfde.

* is van toepassing op situaties waarin de warmteoverdracht constant is: Voorbeelden zijn een wand van de ene kant verwarmd en van de andere gekoeld, of een pijp met hete vloeistof.

* gemakkelijker te analyseren: Steady-state geleiding is typisch gemakkelijker te analyseren naarmate de regerende vergelijkingen aanzienlijk vereenvoudigen.

Geleiding van onstabiele staten:

* Temperatuur verandert met de tijd: De temperatuur op elk punt in het object varieert met de tijd. Dit betekent dat de warmteblaassnelheid in het object niet gelijk is aan het warmteblaasje uit het object, wat resulteert in een verandering in interne energie.

* Interne energie verandert: Naarmate de temperatuur verandert, verandert de interne energie van het object dienovereenkomstig.

* is van toepassing op situaties waarin de warmteoverdracht verandert: Voorbeelden zijn het verwarmen of koelen van een object, of een plotselinge verandering in de omgevingstemperatuur rond een object.

* complexer om te analyseren: Geleiding van onstabiele staten vereist complexere wiskundige modellen en analysetechnieken.

Hier is een eenvoudige analogie:

Denk aan het vullen van een badkuip met water.

* Steady-state: Het waterniveau is constant omdat de instroomsnelheid gelijk is aan de uitstroomsnelheid.

* onstabiele toestand: Het waterniveau verandert omdat de instroomsnelheid niet gelijk is aan de uitstroomsnelheid (bijvoorbeeld, u vult het bad sneller dan de afvoer het legen).

Samenvattend:

* Steady-state: Constante temperatuur, constante warmtestroom, geen verandering in interne energie.

* onstabiele toestand: Veranderende temperatuur, veranderende warmtestroom, verandering in interne energie.

Inzicht in dit onderscheid is cruciaal voor het nauwkeurig voorspellen en regelen van warmteoverdracht in verschillende technische toepassingen.