керролаба2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РАПС

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Информатика»

Тема: Физические вычисления с

использованием единиц измерения

Студент гр. 2493 к.№14		Керро Е.Р.
Преподаватель		Пожидаев А.К.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы:

Освоить работу вычисления с использованием единиц измерения в программе Mathcad.

Задание: Освоить работу вычисления с использованием единиц измерения на примере следующей задачи. Теплоизолированный космический аппарат, находящийся на орбите Земли, Венеры и Марса имеет на борту приборы с электрической мощностью, которая может изменяться в ходе работы от N₁ = 75 Вт (дежурный режим) до N₂ = 200 Вт (сеанс связи). С целью обеспечения предсказуемого теплового режима в теплоизоляции сделано отверстие площадью S₁, на кото­рое попадает поток солнечной энергии W1 = 1400 Вт/м², W2 =2700 Вт/м² , W3 =500 Вт/м² Полученная энергия излучается аппаратом через это и допол­нительное отверстие в теплоизоляции с площадью S₂ в режиме ″черного тела″. Каковы должны быть площади отвер­стий, если допустимый диапазон температур для оборудования, расположенного в аппарате, составляет 20 – 30 ⁰С?

Основные теоретические положения:

Введём известные нам значения по условию задачи и присвоим им физические единицы измерения:

Поток солнечной энергии на орбите Земли

Поток солнечной энергии на орбите Венеры

Поток солнечной энергии на орбите Марса

Мощность

Минимальная допустимая тем­пература в градусах Кельвина

Минимальная допустимая тем­пература в градусах Кельвина

Постоянная Стефана-Больцмана:

Введём все итоговые формулы и выполним расчёт в системе СИ:

Поступающая мощность Q₁ = WS₁ + N₁

Излучаемая мощность Q₂ = σТ₁⁴(S₁ + S₂)

Режим максимального тепловыделения соответствует максимальной температуре аппаратуры: WS₁ + N₂ = σТ₂⁴(S₁ + S₂)

Площадь отверстия в теплоизоляции космического аппарата S1

Площадь дополнительного отверстия в теплоизоляции космического аппарата S2

Обработка результатов эксперимента:

В системе СИ:

При W1=1400∙watt/m²

При W2 =2700∙watt/m²

При W3=500∙watt/m²

^{В системе CGS:}

При W1 =1400∙watt/m²

При W2 =2700∙watt/m²:

При W3=500∙watt/m²

Вывод:

Во время данной лабораторной работы в среде Mathсad я освоил работу вычисления с использованием единиц измерения на примере задачи. Программа открывает большие возможности в области решения сложных математических задач.