Wärmeübertragung Laser < Thermodynamik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:59 Fr 05.07.2013 | | Autor: | Timos21 |
| Aufgabe | Zur Durchführung einer chemischen Analyse müssen kugelförmige Gesteinsproben zuerst mittels eines Laserstrahls erwärmt werden. Der Durchmesser ds des Laserstrahls beträgt ein Vielfaches des Radius rp der Probe (ds = 2‚5*rp).
Hinweise:
o Umgebungstemperatur vu = 20°C
o Absorptionsgrad für die Wellenlänge des Lasers a = 0,5
o Emissionsgrad der Probe E = 0,75
e Wärmeübergangskoeffizlent alpha = 9 [mm] W/(m^2*K)
[/mm]
o Radius der Probe rp = 2 mm
e das Probenmaterial kann als ideal wärmeleitend betrachtet werden
o Wärmeleitung zur Umgebung kann vernachlässigt werden
a) Ermitteln Sie die Differentialgleichung der zeitabhängigen Probentemperatur |
Mein Ansatz: PhiZu=PhiAb --> PhiLaser=PhiStrahlung+PhiKonvektion+PhiWärmekapazität.
Wie ermittle ich jedoch den Wärmestrom des Lasers (PhiLaser) auf die Probe? Finde dazu keine passende Gleichung. Wie ich PhiAb ermittle ist mir jedoch klar.
Vielen Dank.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:27 Fr 05.07.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
es fehlt eine angabe über dei Leistung des laserstrahl, bzw seine Intensität.ohne die geht es nicht.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:41 Fr 05.07.2013 | | Autor: | Timos21 |
Das ist in Aufgabenteil b) gefragt: Welche konstante Leistung des Lasers ist mindestens erforderlich, um eine Probe dauerhaft auf vProbe=1000°C zu erwärmen.
Also in a) ist ja der allgemeine Ausdruck für den Wärmestrom des Lasers gesucht und der ist mir nicht klar.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:08 Fr 05.07.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
du nimmst die Leistung des lasers mit P, dann hast du p=P/A als Leistung pro Fläche (A= Querschnittsfläche des Lasers.
auf die Probe hast Du dann die Leistung p*a ( a Querschnittsfläche der Probe) und die Warmeaufnahme der Probe dann noch mal 0.5.
Gruss leduart
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