22.120 (Вариант 8) В промышленную  печь с температурой газов  tж помещен длинный стальной вал диаметром d (условно принять цилиндр). Определить температуру в центре и на поверхности цилиндра  через время τ после погружения в горячую среду (газ) либо время нагрева до заданной температуры в центре или на поверхности цилиндра (согласно своего варианта), если диаметр цилиндра во много раз меньше его длины. Найти также среднюю по массе температуру цилиндра.

Таблица 1.5 

НаименованиеВариант
8
Диаметр цилиндра, мм24
Материал пластиныОгнеупор
Коэффициент теплопроводности материала цилиндра λ, Вт/(м·К)1,2
Удельная теплоемкость ср, Дж/(кг·К)1000
Плотность ρ, кг/м31200
Одинаковая по толщине начальная температура цилиндра t0, ºС15
Температура среды газов (поддерживается постоянной) tж, ºС1050
Коэффициент теплоотдачи от среды к цилиндру α, Вт/(м2·К)27
Температура в конце нагрева в средней плоскости цилиндра tс, ºС887