Wärmetransportphänomene - Lehrstuhl für Thermodynamik - TUM
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40KAPITEL 4. INSTATIONÄRE WÄRMELEITUNG - METHODE DER BLOCKKAPAZITÄT<br />
e✷Xerzitien<br />
Richtig ✷X oder falsch ?<br />
✷ Wenn der Wärmeleitwiderstand eines endlich ausgedehnten Körpers groß ist im Vergleich<br />
zum thermischen Widerstand des Wärmeübergangs zwischen dem Körper und<br />
seiner Umgebung, so bleibt der Körper in seinem Inneren hinreichend unbeeinflusst von<br />
äußeren Temperaturänderungen. Er darf deshalb in seiner Gesamtheit als ” wärmekapazitiver<br />
Block“ von einheitlicher Temperatur betrachtet werden, was die Beschreibung<br />
seiner Temperaturentwicklung erleichtert.<br />
✷ Wenn der Wärmeleitwiderstand eines endlich ausgedehnten Körpers klein ist im Vergleich<br />
zum thermischen Widerstand des Wärmeübergangs zwischen dem Körper und<br />
seiner Umgebung, so kann der Körper bezüglich seiner internen Temperaturverteilung<br />
in guter Näherung analog zum Inneren eines ideal gerührten Behälters behandelt werden.<br />
✷ Der ” gut gerührte Behälter“ verhält sich analog zu einem gut wärmeleitenden Körper<br />
( Bi ≪ 1), weil sich aufgrund des Rührens ein besonders hoher Wärmeübergangskoeffizient<br />
α an der Behälterinnenwand einstellt.<br />
✷ Der Thermometerfehler der 1. Art lässt sich minimieren, indem man mit dem Thermometer<br />
das sich aufheizende Wasserbad kräftig rührt.<br />
✷ Je kleiner die Biot-Zahl, desto schneller das exponentielle Abklingen des Temperaturunterschiedes<br />
bei der Sprungantwort eines gut wärmeleitenden Körpers.