?>
Для поддержания неизменной температуры воды в сосуде в неё капают горячую воду из чайника, температура которого +80с (капли моментально смешиваются с водой сосуда, лишняя вода вытекает при температуре окружающей среды +20с для поддержания температуры воды в сосуде равной +50с приходится капать 10 раз в минуту. какая температура установится в сосуде, если капать в 2 раза реже? считать теплоотдачу пропорциональной разности температур.
Ответы
дано
m - масса капли
m - масса воды в сосуде
т1=80 с
т2=20 с
т3=50 с
v1=10 1/мин
v2=v1/2=10/2=5 1/мин
т -?
решение
поступает 10 капель с т1=80 с - тут же сливается 10 капель с т3=50 с
то есть 10 капель несут в сосуд энергию , связанную с разницей температур
(т1-т3)=(80-50) > количество поступающей энергии q1=c*10m*(t3-t1)
теплообмен всей воды в сосуде с окружающей средой q2=сm*(t2-t3) -уходящая энергия берем q1=q2
c*10m*(t3-t1)=сm*(t2-t3)
10m*(t3-t1)=m*(t2-t3) подставим температуру
10m*(50-80)=m*(20-50)
10m*30=m*30
10m=m
m=m/10 - запомним отношение
какая температура (т) установится в сосуде, если капать в 2 раза реже?
5 капель/мин
уравнение теплового такое же
c*5m*(t-t1) + сm*(t2-t)=0
5m*(t-t1) + m*(t2-t)=0 -подставим известные значения
5*(m/10)(t-80) + m*(20-t)=0
0.5*(t-80) + (20-t)=0
0.5t-40 + 20-t=0
20-0.5t=0
20=0.5t
t=40 c
ответ 40 с