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Newtons of Collingの法則は、小さな差温のみに対してのみ良いのですか?

ニュートンの冷却の法則は経験的法則であり、それは厳格な理論的派生ではなく、観察に基づいていることを意味します。いくつかの仮定があるため、少量の温度差に適しています。

1。一定の熱伝達係数: ニュートンの法則は、一定の熱伝達係数(H)を想定していますが、これは必ずしも真実ではありません。熱伝達係数は、オブジェクトの形状や表面積、周囲の培地(空気など)の特性、温度差自体などの因子に依存します。温度差が大きい場合、Hは大幅に変化する可能性があり、仮定を無効にします。

2。線形熱伝達: 法律は、熱伝達速度と温度差との間の線形関係を想定しています。 これは、わずかな違いに最適な単純化です。温度差が増加すると、熱伝達プロセスがより複雑になり、線形関係から逸脱する可能性があります。

3。均一な温度分布: ニュートンの法則は、オブジェクトが均一に冷却されると想定しています。 これは、特に大きなオブジェクトや温度差が大きい場合、常にそうではありません。 内部温度勾配が発生する可能性があり、単純なモデルが示唆するよりも冷却プロセスをより複雑にします。

4。放射線の無視: 法律は、主に対流と伝導による熱伝達に焦点を当てています。温度差が大きい場合、放射線は熱伝達のより重要な要因になり、仮定をさらに無効にします。

要約: ニュートンの冷却法則は、温度差がわずかに有用な近似です。冷却速度を理解する簡単な方法を提供しますが、温度差が増加するにつれて精度が低下します。大きな違いのために、上記の要因を説明するより複雑なモデルが必要です。

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