Wärmetransportphänomene - Lehrstuhl für Thermodynamik - TUM

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