TehTab.ru Инженерный справочник.
Технические таблицы
Литьё деталей до 20 кг


РАБОЧИЙ ИНСТРУМЕНТ ИНЖЕНЕРА:

  • 3D-принтеры
  • Панорамные камеры 360°
  • Power Bank 18650mAh 0-24V
  • Фен для пайки
  • Мобильный телескоп
  • Очки виртуальной реальности
  • Стильные bluetooth наушники


  • МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

    Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Инженерные приемы и понятия  / / Отношение объема к площади поверхности любого физического тела. Один из важнейших инженерных приемов.

    Отношение объема к площади поверхности любого физического тела. Один из важнейших инженерных приемов.

    Отношение объема к площади поверхности любого физического тела. Один из важнейших инженерных приемов.


    Одиночный прозрачный кубик

    Представьте себе куб с длиной ребра 1 метр (1 сантиметр, 1 фут, 1 дюйм или 1 "чего Вам угодно"), далее будет метр - для простоты. Объем этого куба равен 1 м3. Каждая сторона имеет площадь1 м2 , а вся площадь поверхности этого кубика равна 6 м2 - сторон-то шесть. Отношение объема к площади поверхности равно 1:6 = 1/6 (сейчас и далее - без учета размерности).

     Куб, разбитый на кубики
    Тепрь представьте себе куб со стороной 3 м.Объем этого куба равен 27 м3 (3х3х3). Каждая сторона имеет площадь 9 м2 , а вся площадь поверхности этого кубика равна 54 м2. Отношение объема к площади поверхности равно 27:54 = 1/2 = 3/6.

    То есть, при росте линейного размера в 3 раза площадь поверхности выросла в 9 раз, но объем вырос в 27 раз. Отношение объема к площади поверхности выросло в 3 раза.

    В таблице ниже приведены расчеты для кубов при пошаговом удвоении линейного размера:

    Таблица. Сравнение динамик площади поверхности и объема физического тела с ростом линейного размера.

    Линейный размер (м) Площадь поврхности (м2) Объем (м3)

    Отношение объема к площади поверхности

    1
    6,00
    1,00
    0,17
    2
    24,00
    8,00
    0,33
    4
    96,00
    64,00
    0,67
    8
    384,00
    512,00
    1,33
    16
    1 536,00
    4 096,00
    2,67
    32
    6 144,00
    32 768,00
    5,33
    64
    24 576,00
    262 144,00
    10,67
    128
    98 304,00
    2 097 152,00
    21,33
    256
    393 216,00
    16 777 216,00
    42,67
    512
    1 572 864,00
    134 217 728,00
    85,33

    При росте линейного размера объем возрастает намного быстрее, чем площадь поверхности тела, посколюку объем пропорционален кубу линейного размера, а площадь - квадрату. Этот факт применим не только к телам кубической формы, но и к любым другим телам, естественно при сохранении формы ( или пропорций, если Вам так больше нравится).

    Сравнение динамик площади поверхности и объема физического тела с ростом линеного размера.

    Рисунок. Сравнение динамик площади поверхности и объема физического тела с ростом линейного размера.

     

    Некоторые житейские примеры важности рассматриваемого факта.

    1) Теплоотдача пропорциональна площади поверхности. Теплоемкость - объему тела. Из этого факта напрямую следует, что более крупное здание (той же формы) будет дольше отдавать накопленное за световой день тепло (или нагреваться днем) и потребует меньше энергии на единицу полезной площади - ! полезная площадь прямо пропорциональна внутреннему объему ! - на отопление (кондиционирование).

    2) Масса (вес) пропорциональна объему опоры. Нагрузка на грунт - площади поверхности. Из этого факта напрямую следует, что для опоры любой формы существует размер, начиная с которого (при сохранении формы) она уйдет в любой грунт.

    3) Ребенок имеет совершенно другое соотношение площадь/объем, чем взрослый человек. Поэтому риски переохлаждения или получения теплового удара для ребенка несоизмеримо выше (что, конечно, отчасти компенсируется другой скоростью обменных процессов у детей).

    Дополнительная информация от TehTab.ru:
  • Стандартная, она же научная форма записи числа. Порядок величины. Разница на порядок. Зачем это придумали.
  • Взрывозащита.
  • Воздух в водяном паре. Не путать с перегретым паром. Температура паровоздушной смеси ("пара").
  • Защита от воздействия окружающей среды. Коррозия. Климатические исполнения
  • Защита от поражения электрическим током.
  • Классы давления, температуры, герметичности
  • Климат. Климатические данные.
  • Понятие о равновесии . Равновесие механическое, тепловое, электростатическое, фазовое и химическое.
  • Вы сейчас здесь: Отношение объема к площади поверхности любого физического тела. Один из важнейших инженерных приемов.
  • Охлаждающий эффект ветра. Влияние скорости ветра на ощущаемую (эффективную, действующую) температуру воздуха и конвекционный теплообмен.
  • Ощущаемая температура - жара. Влияние ветра и влажности на ощущаемую температуру. Потребность в питьевой воде. Признаки теплового удара и дегидратации.
  • Падение (потеря) давления.
  • Противопожарная защита. Пожары.
  • Связь между давлением, температурой, объемом и количеством молей газа ("массой" газа). Универсальная (молярная) газовая постоянная R. Уравнение Клайперона-Менделеева = уравнение состояния идеального газа.
  • Сопротивление материалов
  • Таблица ориентировочная. Коэффициентов безопасности, запас прочности, коэффициент прочности, коэффициент запаса прочности, коэффициент запаса. Factor of Safety/ FS.
  • Теория автоматического управления (регулирования). ТАУ
  • Единица измерения Зиверт. Опасные и повседневные уровни радиации.

  • ↓Поиск на сайте TehTab.ru - Введите свой запрос в форму

    ↑Поиск на сайте TehTab.ru - Введите свой запрос в форму

    Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.