Cách tính nhiệt độ kim loại

  • Thread starter huyenot
  • Ngày mở chủ đề
H

huyenot

Author
Nhờ các Bác chỉ giúp e cách tính nhệt ộ của kim loại theo thời gian. Cụ thể: e ngâm một cục sắt trong dầu ở nhiệt độ 140oC, các bác chỉ e cách tính nhiệt độ của nó nếu e ngâm trong 4 giờ, xin cảm ơn!
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

có bác nào giúp e không, xin cảm ơn!
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Mình mới tính nghiệm chính xác cho bài toán hình cầu, nhưng rất phức tạp. Tốt hơn là làm mô phỏng, bài toán rất đơn giản. Bạn cho mình dạng hình học của khối sắt để mình làm mô hình trước rồi ta trao đổi các tính chất nhiệt.
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

cục sắt của e dạng hình trụ rỗng: chiếu cao 40mm, duong kính 30mm, bề dày 3mm, Bác tính giùm e!
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Mình đang viết mô hình, nhưng mình có ý sau để bạn xem xét. Cục sắt của bạn kích thước rất bé, bạn ngâm trong dầu 140°C sau 4 giờ chắc chắn nhiệt độ cuối đạt được là 140°C. Bạn cần tính nhiệt độ cuối cùng, hay là biến thiên theo thời gian, và để làm gì vậy ?

Bạn muốn tính biến thiên nhiệt độ theo thời gian thì phải giới hạn thời gian hợp lý, chẳng hạn nếu nhiệt độ ban đầu là nhiệt độ phòng thì sau vài phút cục sắt đã đạt đến nhiệt độ đó rồi. Đây là phương trình phụ thuộc vào thời gian nên dữ liệu phải hợp lý không thời gian tính toán rất lâu 1 cách không đáng. Nhiệt độ ban đầu cục sắt của bạn là bao nhiêu vậy ?
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Thank bác!, nhiệt độ ban đầu của cục sắt bằng nhiệt độ không khí ( nhiệt độ bình thường) ,e muốn tính nhiệt độ của sắt sau khi ngâm trong dầu 140oC 4h( nhiệt độ ngay lúc ngâm xong), tại e đang làm thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến cấu trúc tế vi của kim loại. Theo e biết thì nhiệt độ curie của sắt khoảng 1043oC nên e muốn biết nhiệt độ của nó sau khi ngâm trong dầu 140oC trong 4h à bao nhiêu, mong bác chỉ giáo.
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Ý mình là cục sắt của bạn rất nhỏ, bạn ngâm trong dầu 140°C trong vài phút thì nhiệt độ của nó đã là 140°C rồi, bạn để 4 giờ thì chắc chắn nhiệt độ cục sắt sẽ là 140°C. Bạn có thể kiểm tra bằng cách dùng thermocouple hàn lên cục sắt.

Theo mình hiểu thì bạn ngâm trong thời gian lâu như vậy để đảm bảo cấu trúc tế vi của toàn bộ khối sắt thay đổi đều ?

Trường hợp của bạn không cần tính toán gì đâu, bạn ngâm trong chưa đầy 2 phút chắc chắn nhiệt độ khối sắt đã là 140°C rồi. Nếu bạn cần tính toán gì khác (có thể mình chưa hiểu vấn đề của bạn) thì ta trao đổi tiếp nhé.

Mình không làm về từ trường, nhưng thí nghiệm tăng nhiệt độ vật liệu (thép 316) lên 1350°C bằng hiệu ứng Joule thì mình đã làm nhiều. Nếu bạn có thí nghiệm cần mô phỏng thì mình thảo luận thêm.
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Cảm ơn bác! ý của e là nếu ngâm cục sắt đó trong dầu 140oC trong 4h thì nhiệt độ của nó có tăng lên nữa ko, vì e muốn thủ nghiệm đánh giá cấu trúc tế vi của nó ở nhiệt độ thường và cấu trúc sau khi ngâm trong dầu nóng nó có khác nhau gì không. Nếu nhiệt độ của cục sắt đó ko tăng thêm thì bác có thể chỉ e biết làm cách nào đơn giản để tăng nhiệt độ của cục sắt đó lên tới khoảng 1043oC không ( nhưng tuyệt đối không làm thay đổi hình dạng của nó). vì theo e biết thì khi cục sắt đạt tới nhiệt độ curie( 1043oC) thì cấu trúc của nó thay đổi, xin bác chỉ giúp!
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Bạn ngâm lâu đến mấy thì nhiệt độ cục sắt cũng không tăng hơn 140°C.

Để tăng nhiệt độ khối sắt lên 1043°C bạn có thể sử dụng hiệu ứng Joule, cho dòng điện chạy qua khối sắt. Lưu ý thí nghiệm này nên thực hiện trong chân không. Thí nghiệm này được thực hiện bằng thiết bị chuyên dụng tên là Gleeble. Mình có mô phỏng thí nghiệm này. Ngoài ra còn những cách khác thì mình không biết. Nhưng khi tăng nhiệt độ chắc chắn khối sắt bị biến dạng do nhiệt, bạn có thể tính được theo hệ số nở nhiệt.
 

worm

Well-Known Member
Moderator
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Cảm ơn bác! ý của e là nếu ngâm cục sắt đó trong dầu 140oC trong 4h thì nhiệt độ của nó có tăng lên nữa ko, vì e muốn thủ nghiệm đánh giá cấu trúc tế vi của nó ở nhiệt độ thường và cấu trúc sau khi ngâm trong dầu nóng nó có khác nhau gì không. Nếu nhiệt độ của cục sắt đó ko tăng thêm thì bác có thể chỉ e biết làm cách nào đơn giản để tăng nhiệt độ của cục sắt đó lên tới khoảng 1043oC không ( nhưng tuyệt đối không làm thay đổi hình dạng của nó). vì theo e biết thì khi cục sắt đạt tới nhiệt độ curie( 1043oC) thì cấu trúc của nó thay đổi, xin bác chỉ giúp!
Đến phải bó tay với câu hỏi này. Khi môi trường truyền nhiệt xung quanh chỉ có nhiệt độ như vậy thì làm sao vật bị truyền nhiệt có thể có nhiệt độ cao hơn?
Thứ nữa là nhiệt độ Curie của thép, bạn lấy đâu ra con số 1043 độ C, xin ghi rõ nguồn tài liệu? Nếu không, mời xem lại giản đồ pha Fe - C. Theo như tài liệu tôi google được, bạn đang bị nhầm lẫn giữa độ K và độ C: 1043K = 770C
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Sory các bác, có lẽ e nhớ nhầm độ K và độ C. Vậy bác có thể chỉ e cách nào đơn giản làm tăng nhiệt độ của cục sắt đó đến nhiệt độ Curie không ( ngoài cách cùa bác Pathetique) mà không làm biến dạng nó. Xin cảm ơn!
Đến phải bó tay với câu hỏi này. Khi môi trường truyền nhiệt xung quanh chỉ có nhiệt độ như vậy thì làm sao vật bị truyền nhiệt có thể có nhiệt độ cao hơn?
Thứ nữa là nhiệt độ Curie của thép, bạn lấy đâu ra con số 1043 độ C, xin ghi rõ nguồn tài liệu? Nếu không, mời xem lại giản đồ pha Fe - C. Theo như tài liệu tôi google được, bạn đang bị nhầm lẫn giữa độ K và độ C: 1043K = 770C
 

Pathétique

Active Member

worm

Well-Known Member
Moderator
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

bạn dùng hàn xì, hay bếp ga nung nóng cũng được, hệ số nở nhiệt của sắt thép tương đối thấp, biến dạng không đáng kể. Bạn xem thí nghiệm trong bài giảng của Walter Lewin ở MIT này : http://www.youtube.com/watch?v=X8ZHQQUusGo

Course (học liệu mở) ở đây : http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-02-electricity-[MEDIA=youtube]n-magnetism[/MEDIA]-spring-2002/
Cả 2 phương pháp đó đều không được, nhiệt không đều trên toàn bộ thể tích --> biến dạng. Chỉ có cách dùng lò chân không hoặc có khí bảo vệ, nâng nhiệt dần với tốt độ cực chậm, cụ thể thì phải tự tính theo thành phần vật liệu, kích thước, cách xếp đặt trong lò để đảm bảo độ chênh nhiệt độ giữa các vị trí gần như không có.
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Kích thước khối sắt của bạn ấy nhỏ xíu mà anh Worm, hình trụ rỗng cao 40 mm dày 3 mm. Tuy nhiên đúng là có thể bị biến dạng nhưng em nghĩ không nhiều. Trong cái video link youtube đó, lão prof cũng dùng phương pháp ấy trên cái bu lông nên em nghĩ dùng được. Dĩ nhiên cách tốt nhất là dùng lò chân không như anh nói.
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

cảm ơn 2 bác! e nghĩ cách của bác Worm là hợp lý nhất mặc dù tốn nhiều thời gian.
 

worm

Well-Known Member
Moderator
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

cảm ơn 2 bác! e nghĩ cách của bác Worm là hợp lý nhất mặc dù tốn nhiều thời gian.
Năm bọn tớ làm tốt nghiệp, có 1 team cũng làm nhiệm vụ khảo sát tổ chức tế vi như bạn. Mẫu sử dụng có 2 loại: 10x10x10 và D14x10. Một team khác thì làm mẫu khảo sát độ từ trễ. Để nung lên đến nhiệt độ chuyển biến từ, team tế vi mất 36h (đạt nhiệt độ rồi đem tôi), team từ trễ cả tăng lẫn giảm mất hơn 72 giờ liên tục.
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

Năm bọn tớ làm tốt nghiệp, có 1 team cũng làm nhiệm vụ khảo sát tổ chức tế vi như bạn. Mẫu sử dụng có 2 loại: 10x10x10 và D14x10. Một team khác thì làm mẫu khảo sát độ từ trễ. Để nung lên đến nhiệt độ chuyển biến từ, team tế vi mất 36h (đạt nhiệt độ rồi đem tôi), team từ trễ cả tăng lẫn giảm mất hơn 72 giờ liên tục.
quả thật mất rất nhiều thời gian, Nhân tiện đây bác cho e xin hỏi:độ từ trễ bác nói có phải là độ bảo lưu từ hay còn gọi là lực kháng từ không? và khi ta nung nóng vật liệu thì độ từ trễ của nó sẽ giảm xuống không? giả sử vật liệu của e là sắt.
 
H

huyenot

Author
Ðề: Cách tính nhiệt độ kim loại

các bác đâu hết rồi.....
 
Top