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计算气温变化时物体的新温度
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Stack Overflow用户
提问于 2014-08-27 09:45:55
回答 1查看 455关注 0票数 2

我试图计算物体周围空气温度变化时的新温度,给定一段时间。

基本上,我从冰箱里的空气温度传感器中获得周期性读数。在某些情况下,这些读数每5分钟一次,在另一些情况下每1分钟一次,因此读数之间的时间是可变的。

对于我所读到的每一本书,我都想计算出食物核心的大致温度;比如鸡肉(我知道那部分很模糊,但是如果有一个变量我可以调整,那就好了)。

其结果应该是实际气温的“阻尼”版本,因为很明显,任何物体都会缓慢地改变温度以最终满足空气温度。

最初,传感器周围安装了“食物模拟器”,所以温度会自动降低,但现在不是这样了。

我对热力学不太了解。我不确定我是否能把温度变化的百分比加到之前的阻尼值上,或者我需要根据最后几个气温读数来计算,或者什么的。

我想我要找的结果有点像:

代码语言:javascript
运行
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10:00 2 degrees (air), 2 degrees (product)
10:05 2.5 degrees (air), 2.1 degrees (product)
10:10 2.5 degrees (air), 2.2 degrees (product)
10:20 2.7 degrees (air), 2.5 degrees (product)

我可以做一些非常便宜的事情,比如在过去的30分钟平均读数,但我不认为这会减少它!

我不太确定这是不是这个问题的正确论坛!我很感谢你的帮助-非常感谢。

编辑:从那以后,我通过阅读傅里叶定律找到了一个解决方案。一旦我有时间,我会发布解决方案。感谢任何发表评论的人。

EN

回答 1

Stack Overflow用户

发布于 2014-08-27 13:33:10

一个简单的模型是假设产品温度与空气温度之差的一小部分来改变温度。

代码语言:javascript
运行
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airTemp = readAirTemp();
productTemp = productTemp + factor * (airtemp - productTemp);

如果读数之间的时间间隔发生变化,则需要更改因子。这个因素也取决于你想要模仿的产品。

让我们假设在5分钟的时间间隔内,因子为0.5。

例如(放置在5度冰箱中的25度产品的核心温度):

代码语言:javascript
运行
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Time   ProductTemp    Temp    Calculation:
0      25             5       <astart condition>
5      15             5       ptemp = 25 + 0.5 * (5-25)
10     10             5       ptemp = 15 + 0.5 * (5-15)
15      7.5           5       ptemp = 10 + 0.5 * (5-10)
20      6.25          5       ptemp = 7.5 + 0.5 * (5-7.5)
25      5.625         5       ptemp = 6.25 + 0.5 * (5-7.5)

一个真实的物理模型将考虑热辐射、热传导和对流的传热。但是,如果您想要一个简单但相当现实的模型,那么有一个要调整的单一变量(factor)是一个很好的开始。

编辑:

这不是一个精确的模型。如果你把一些非常热的东西放在冰箱里(比如1000度),那么辐射将是冷却方程中的主要术语,温度会下降得更快。当差别很小时,上述模型应能很好地工作。这个因素将取决于物品(你提到的东西,以及改变食物温度和形状所需的能量-稀薄的食物冷却得更快)及其周围(空气可以自由地围绕在它周围,或者冰箱已经满了)。

计算这个因子绝非简单。我建议你把温度计放在几种食物中,把它们放在冰箱里,每隔5分钟测量一次,然后计算出每种食物的因子。这个因素仍然是不准确的--一个小苹果比一个大苹果冷却得更快,以此类推。

票数 0
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原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/25523904

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