Nhiệt truyền qua vật liệu có thể đc mô tả qua độ dẫn nhiệt k. Nếu hai mặt của một tấm vật liệu có độ dẫn nhiệt k, tiết diện A và độ dày d được giữa ở 2 nhiệt độ khác nhau và chênh nhau một lượng ΔT, công suất truyền nhiệt qua tấm cho bởi P=kΔTA/d . Một hồ phẳng ở thượng midwest có độ sâu đồng đều là 5m được bao phủ bởi 1 lớp băng dày đồng đều bằng 1cm . Không khí lạnh di chuyển đến khu vực này và mặt trên cửa băng bây giờ đc giữa ở nhiệt độ ko đổi -10độ C nhờ khí lạnh( một nguồn nhiệt vô hạn có nhiệt độ không đổi). Đáy của hồ luôn có nhiệt độ 4.0 độ C do nó tiếp xúc với đất ( nguồn nhiệt vô hạn có nhiệt độ ko đổi). Hoàn toàn hợp lí nếu giả thuyết nhiệt chỉ truyền theo phương thẳng đứng và ko có đối lưu trong nước. a, xác định độ thay đổi độ dày của băng ban đầu.
b, giả thiết ko khí luôn ở nhiệt độ ko đổi trong một thời gian dài, tìm độ dài cân bằng của lớp lớp băng .
c, giải thích tại sao có thể bỏ qua đối lưu của nước
giá trị của một vài đại lượng cần dùng
khối lượng riêng của nước D= 999 (Kg/m³)
khối lượng riêng của băng D= 920 (Kg/m³)
nhiệt dung riêng của băng C= 2100 (J/kg. C)
nhiệt dung riêng của nước C= 4200 (J/kg. C)
nhiệt nóng chảy riêng của đá L= 330000 (J/kg)
độ dẫn nhiệt của nước k= 0.57 (W/m. C)
độ dẫn nhiệt của băng k= 2,2 (W/m. C)