Säiliön lämmitys

Kun nestettä sisältävää säiliötä lämmitetään, sen sisältämä lämpöenergia jouleina on [br][br][math]\large E=m C_p T,[/math][br][br]missä C[sub]p[/sub] on nesteen ominaislämpökapasiteetti ja [i]m[/i] on nesteen massa kiloina. Tällöin lämpövirta eli lämpöenergian muutos on [br][br][math]\large Q=\frac{dE}{dt} = m C_p \frac{dT}{dt} \; W.[/math][br][br]Jos lämpötila halutaan tietää ajan funktiona, voidaan edellinen differnetiaalifyhtälö separoida eli[br][br][math]\begin{eqnarray} dT&=&\frac{Q}{m C_p}dt\\[br]\int dT&=&\frac{Q}{m C_p}\int dt\\[br]T&=&\frac{Q}{m C_p}t+C.[br]\end{eqnarray}[/math][br][br]Vakio [i]C[/i] voidaan ratkaista, kun tiedetään alkulämpötila hetkellä [i]t[/i] = 0.
Esimerkki 1.
Säiliössä on vettä 1000 litraa ([i]T[/i] = 273 K). Taulukoi lämpötila ajan suhteen, kun lämpövirta on [math]Q = 20\, kW.[/math]

Information: Säiliön lämmitys