نمونه سوالات امتحانی طرح شده توسط دبیران برتر کشوری

جستجو پیشرفته محصولات
ورود | پنل کاربری

فرمول های گرمای اتلافی و نحوه بدست آوردن آن ها

خواندن این مطلب

3 دقیقه

زمان میبرد!

فرمول های گرمای اتلافی و نحوه بدست آوردن آن ها

گرمای اتلافی (Heat Loss) با زبان ساده و مثال‌های کاربردی

وقتی یک جسم گرم (مثل رادیاتور یا دیوار خانه) در محیط سرد قرار می‌گیرد، گرمای خود را از دست می‌دهد. این “گرمای اتلافی” نام دارد و به سه روش اتفاق می‌افتد:


۱. اتلاف گرما از طریق هدایت (مثل دیوار خانه)

مثال: فرض کنید یک پنجره شیشه‌ای با ضخامت ۰.۵ سانتی‌متر داریم. داخل خانه ۲۵°C و بیرون ۵°C است. گرمای اتلافی چقدر است؟

فرمول:
$$
Q = \frac{k \cdot A \cdot (T_1 – T_2)}{d}
$$

  • $k$ (هدایت شیشه) = $0.96 \ \text{W/m·K}$
  • $A$ (مساحت پنجره) = $1 \ \text{m}²$
  • $d$ (ضخامت) = $0.005 \ \text{m}$

محاسبه:
$$
Q = \frac{0.96 \times 1 \times (25 – 5)}{0.005} = \frac{0.96 \times 20}{0.005} = 3840 \ \text{W}
$$
✅ یعنی این پنجره ۳۸۴۰ وات گرما هدر می‌دهد!


۲. اتلاف گرما از طریق جابجایی (مثل بخاری)

مثال: یک رادیاتور با سطح $2 \ \text{m}²$ و دمای سطحی ۶۰°C در اتاقی با دمای ۲۰°C قرار دارد. ضریب جابجایی ($h$) هوا $10 \ \text{W/m²·K}$ است.

فرمول:
$$
Q = h \cdot A \cdot (T_s – T_{\infty})
$$

محاسبه:
$$
Q = 10 \times 2 \times (60 – 20) = 800 \ \text{W}
$$
✅ رادیاتور ۸۰۰ وات گرما منتقل می‌کند.


۳. اتلاف گرما از طریق تشعشع (مثل خورشید)

مثال: یک صفحه فلزی ($A = 1.5 \ \text{m}²$) با دمای ۸۰°C در محیط ۱۰°C قرار دارد. ضریب گسیل ($\epsilon$) آن ۰.۸ است.

فرمول:
$$
Q = \epsilon \cdot \sigma \cdot A \cdot (T_s^4 – T_{surr}^4)
$$

  • $\sigma = 5.67 \times 10^{-8} \ \text{W/m²·K⁴}$
  • دما باید به کلوین تبدیل شود:
    $T_s = 80 + 273 = 353 \ \text{K}$
    $T_{surr} = 10 + 273 = 283 \ \text{K}$

محاسبه:
$$
Q = 0.8 \times 5.67 \times 10^{-8} \times 1.5 \times (353^4 – 283^4) \approx 1040 \ \text{W}
$$
✅ صفحه فلزی ۱۰۴۰ وات گرما از طریق تشعشع از دست می‌دهد.


جمع‌بندی با یک مثال واقعی:

اتلاف گرمای یک لوله عایق‌نشده:

  • طول لوله: $5 \ \text{m}$
  • شعاع داخلی ($r_1$): $0.1 \ \text{m}$، شعاع خارجی ($r_2$): $0.12 \ \text{m}$
  • دمای داخل لوله: $90°C$، دمای محیط: $20°C$
  • $k$ (فلز لوله): $50 \ \text{W/m·K}$

فرمول:
$$
Q = \frac{2 \pi k L (T_1 – T_2)}{\ln(r_2/r_1)}
$$

محاسبه:
$$
Q = \frac{2 \pi \times 50 \times 5 \times (90 – 20)}{\ln(0.12/0.1)} \approx \frac{109956}{0.182} \approx 603,000 \ \text{W}!
$$
۶۰۳ کیلووات اتلاف! ➔ نیاز به عایق دارد!


نکته: برای کاهش گرمای اتلافی از عایق‌کاری (مثل پشم شیشه برای دیوارها) استفاده می‌کنند.

آیا مثال دیگری مدنظر دارید؟ 😊

درباره نویسنــده
نویسنده
مدیر سایت
نظرات کاربـــران
فاقد دیدگاه
دیدگاهی برای این مطلب ثبت نشده است. اولین دیدگاه را شما بنویسید.
ثبت دیدگاه
حرکت نوسانی (فصل چهارم فیزیک یازدهم) سوالات تشریحی جریان الکتریکی (فصل 2 فیزیک یازدهم) الکترومغناطیس فصل سوم فیزیک یازدهم سوالات تشریحی فصل اول فیزیک یازدهم (الکتریسیته ساکن) نمونه سوالات فصل دوم فیزیک یازدهم سوالات تستی فیزیک یازدهم فصل الکتریسیته ساکن نمونه سوالات فیزیک دهم فرمول های فصل سوم فیزیک دهم فرمول انرژی پتانسیل گرانشی چطور بدست آمد؟ فرمول های گرمای اتلافی و نحوه بدست آوردن آن ها نحوه بدست آمدن فرمول های تبادل گرمایی فرمول محاسبه بار الکتریکی چطور بدست آمد؟ فرمول محاسبه گرما چطور بدست اومد؟ نحوه بدست آمدن فرمول جریان الکتریکی نحوه پی بردن به قانون اهم نحوه بدست آمدن فرمول انرژی مصرفی مقاومت تمام فرمول های فیزیک دهم نحوه بدست آمدن فرمول نیروی شناوری نحوه بدست آمدن فرمول کشش سطحی نحوه بدست آمدن فرمول ارتفاع لوله مویین فرمول فشار پیمانه ای چطور بدست می آید نحوه بدست آمدن قانون برنولی فرمول های فصل سوم فیزیک دهم چگونه فرمول‌های فیزیک را به خاطر بسپاریم؟ راهکارهای نوین و عملی برای دانش‌آموزان فرمول انرژی جنبشی و نحوه بدست آوردن آن فرمول کار در فیزیک و نحوه به دست آوردن آن قانون دوم نیوتون از کجا آمد؟ آشنایی با مگامدیو

طلایی

نمونه سوال علوم نهم فصل 6 و 7 با پاسخنامه تشریحی

20,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال علوم نهم فصل 4 و 5 با پاسخنامه تشریحی+WORD

20,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال علوم نهم فصل 1، 2 و 3 با پاسخنامه تشریحی

20,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال علوم هشتم فصل 7 و 8 با پاسخنامه تشریحی

20,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال علوم هشتم فصل 4، 5 و 6 با پاسخنامه تشریحی

20,000 تومانمشاهده محصول

نقره ای

نمونه سوال علوم دوم ، فصل ششم سری سوم همراه با پاسخنامه

10,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال علوم دوم ، فصل ششم سری دوم همراه با پاسخنامه

10,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال علوم دوم ، فصل شش سری اول همراه با پاسخنامه

10,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال فارسی دوم ، درس هفدهم سری چهارم همراه با پاسخنامه

10,000 تومانمشاهده محصول

نمونه سوال فارسی دوم ، درس هفدهم سری سوم همراه با پاسخنامه

10,000 تومانمشاهده محصول

محصولات ویژه

یکی از کاملترین منابع آموزش حسابان 2 ویژه ی امتحانات نهایی با کلی تمرین درجه یک

250,000 تومانمشاهده محصول

یکی از کاملترین جزوات آموزش حسابان 1 به صورت تشریحی به همراه کلی تمارین درجه یک

250,000 تومانمشاهده محصول

یکی از کاملترین جزوات آموزش ریاضی نهم با کلی تمرین تشریحی

250,000 تومانمشاهده محصول

یکی از کاملترین جزوات آموزش ریاضی هشتم به همراه کلی تمارین تشریحی

250,000 تومانمشاهده محصول

یکی از کاملترین جزوات ریاضی تیزهوشان نهم به دهم همراه کلی تست درجه یک

250,000 تومانمشاهده محصول