2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Дифференциальное уравнение
Сообщение31.10.2008, 02:43 
Решил расчитать КПД термоэлементов, для оценки возможности их применения в походных условиях для зарядки аккумулляторов. Но загвоздка в этой задаче чисто математическая.
Итак:
Имеются 2 резервуара с водой, равные по объему. В сосуд A1 налита вода с температурой $$ T_1_0 $$, а в A2 $$ T_2_0 $$.
Между ними расположен термоэлемент.
КПД$$  =(\frac{T_2-T_1}{T_2}) \ \ \ \ $$ но это при $$ T_1=const $$ и $$  T_2=const $$
но температура $$ T_1 $$ в емкости A1 увеличивается, а $$ T_2 $$ в емкости A2 уменьшается.
$$ E_1 $$-энергия подогрева воды в емкости A1
$$ E_2 $$-энергия, которую отдала вода в емкости A2 на подогрев воды в емкости A1 и выработку эл. тока.
$$ E_3 $$-энергия, выработанная термоэлементом.
$$ T_3 $$-температура в обоих емкостях. (Когда температура в обоих емкотях сравнялась и термоэлемент перестал вырабатывать эл. ток).

$$ T_3 $$ имеет значение ниже среднеарифметического от$$ T_1_0 и $$ T_2_0 т.к. часть энергии переработалась в эл. ток.
$$  dE_3=(\frac{T_2-T_1}{T_2} )Cm_2dT_2   \ \ \ \   E_2=E_1+E_3 \ \ \ \  E_1 = E_2-E_3=(T_2_0-T_2)Cm_2-E_3 $$

учитывая, что $$  m_1=m_2 $$

$$  dE_3=(A- \frac{B-E_3}{T_2} )dT_2 \ \ \ \  где \ \ \ \ A=2Cm=const \ \ \ \   B= ( T_1_0+T_2_0)Cm=const $$

пределы интегрирования $$ E_3 \ \  (0;E_3)\ \ \ \  T_2\  \  (T_2_0;T_3) $$
а далее, учитывая, что $$ E_3= (T_2_0-T_3)Cm-(T_3-T_1_0)Cm=Cm(T_2_0+T_1_0-2T_3) $$ подставляя это уравнение в вычисленный интеграл, решается.
Только чему равен $$  dE_3=(A- \frac{B-E_3}{T_2} )dT_2  $$ ?
По правилам $$  E_3  $$ и $$  dE_3  $$ должны быть по одну сторону уравнения, $$  T_2  $$ и $$  dT_2  $$ по другую. И взять интеграл. Только что-то никак не получается разбросать их по разные стороны.

 
 
 
 
Сообщение31.10.2008, 06:45 
Сделайте замену $E_3(T_2)=B+S(T_2)T_2$. Получится желаемое уравнение с разделяющимися переменными.

 
 
 [ Сообщений: 2 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group