Dadansoddiad o'r berthynas rhwng tymheredd gweithredu gwrthydd a phwer (3)

Yr hafaliad gwahaniaethol ar gyfer cydbwyso'r gwres a gynhyrchir ac a ddefnyddir yn ystod yr amser arbrofol sefydlog yw:

Lle dt yw'r codiad tymheredd yn ystod yr amser arbrofol sefydlog. Mae datrys yr hafaliad hwn yn cynhyrchu:

Ble:

P yw'r pŵer gweithio parhaus DC;

yw'r cyfernod afradu gwres, sy'n hafal i faint o wres sy'n cael ei afradloni o ardal o 1 cm² yr eiliad ar dymheredd o 1 gradd, mewn gradd wat/cm²;

S yw arwynebedd y gwrthydd, yn cm²;

t yw tymheredd y gwrthydd, mewn gradd;

t. yw tymheredd y cyfrwng o'i amgylch (tymheredd yr ystafell), mewn gradd;

c yw capasiti gwres penodol y gwrthydd, yn (gradd joules/gram);

m yw màs y gwrthydd, mewn gramau;

Mae'r fformiwla uchod yn dangos pan fydd y llwyth yn barhaus a bod pŵer cyson yn cael ei gymhwyso, mae tymheredd t y gwrthydd yn cynyddu'n esbonyddol gydag amser τ, ac mae'r gromlin yn newid fel y dangosir yn Ffigur 1. O'r fformiwla uchod a'r ffigur, gellir gweld pan fydd yr amser yn tueddu i anfeidredd, bod tymheredd y gwrthydd yn cyrraedd gwerth sefydlog penodol:

Ar yr adeg hon, mae'r gwres a gynhyrchir gan yr holl bŵer yn cael ei afradloni i'r cyfrwng o'i amgylch, ac nid yw'r tymheredd yn codi mwyach. Gelwir y wladwriaeth hon yn ecwilibriwm thermol.