牛顿冷却定律公式如下:
L = L0(1 - exp(-kt))
其中,L代表温度下降到初始温度L0所需的时间,k代表比热容,t代表时间。这个公式描述了物体随时间变化后的温度变化规律。
牛顿冷却定律是物理学中的定律,它描述了物体在自然对流和热传导过程中的温度变化规律。这个定律适用于所有可以传递和导热的物质,包括固体、液体和气体。
假设有一个金属圆盘,其面积为1平方米,放置在室温为30摄氏度的环境中。已知金属圆盘的温度为50摄氏度,经过一段时间后,环境温度下降到20摄氏度。求这段时间内金属圆盘的热量损失。
根据牛顿冷却定律公式,可得到:
Q = αT^2S
其中,Q为热量,T为时间,S为金属圆盘的表面积。已知初始环境温度为30摄氏度,金属圆盘初始温度为50摄氏度,经过一段时间后环境温度下降到20摄氏度。因此,可得到时间T为:
T = (初始温度 - 最终温度) / 时间
= (50 - 20) / 时间
= 30 / 时间
已知金属圆盘的面积为1平方米,传热系数α已知为某个常数。为了求解热量Q,需要将上述公式中的时间代入牛顿冷却定律公式中:
Q = αT^2S
= 常数 × (30 / 时间)^2 × 1
为了求解热量Q,需要将时间带入公式中。已知环境温度从30摄氏度下降到20摄氏度所需的时间为1小时,因此可以将时间代入公式中求解热量:
Q = 常数 × (30 / 1)^2 × 1 = 810焦耳
因此,金属圆盘在经过1小时后,损失了810焦耳的热量。这个结果符合牛顿冷却定律的预测结果。