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如何优化烤箱加热?

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-5 烤箱的示意图为了更好地理解这一过程,我们考虑如图2-5b)所示中的物理示意图或者模型。随着加热,烤箱内的温度将会升高。内部空气温度越高,热炉内的热量就会向冷环境中泄漏得越多,最终烤箱内的温度将会达到一个值,此时烤箱内产生的热量等于从中流失出去的热量。如果现在我们停止对烤箱内部施加热量,那么箱内的温度将会随着热量的流失慢慢降低,最终将会等于外部环境的温度。图2-6 加热一个烤箱时随时间变化的烤箱温度

如何优化烤箱加热?

烤箱(如厨房中常用的烤箱,(见图2-5a)是一个良好的隔热腔,热量[4]不会轻易地从内部流失,从而热量可以由一些能量源所供应。

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图2-5 烤箱的示意图

为了更好地理解这一过程,我们考虑如图2-5b)所示中的物理示意图或者模型。

随着加热,烤箱内的温度将会升高。假设现在烤箱内只有空气,空气的温度就暗示着烤箱内所产生的热量利用的数值。即便烤箱是隔热的,一些热量还是会以一定方式从内部流失出去[5]。内部空气温度越高,热炉内的热量就会向冷环境中泄漏得越多,最终烤箱内的温度将会达到一个值,此时烤箱内产生的热量等于从中流失出去的热量。在这一个时间点上,烤箱内的温度就达到了稳定的状态。热力学第一定律表明,能量不会减少,而只会由一种形式转化为另一种形式。在这里,产生的热量等于(在箱内空气中)储存的热量加上从箱内流失出去的热量。(流失的这些热量被存储在外围环境中)。(www.xing528.com)

如果现在我们停止对烤箱内部施加热量,那么箱内的温度将会随着热量的流失慢慢降低,最终将会等于外部环境的温度。这是热力学平衡定律(吉夫托普洛斯和贝瑞塔,1991)的一种表现,说明了热接触的物体最终会达到同等的温度。

当测量在这个热循环过程中箱内温度的时,我们可以记录到如图2-6所示的信号

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图2-6 加热一个烤箱时随时间变化的烤箱温度

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