В
Все
М
Математика
А
Английский язык
Х
Химия
Э
Экономика
П
Право
И
Информатика
У
Українська мова
Қ
Қазақ тiлi
О
ОБЖ
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
У
Українська література
М
Музыка
П
Психология
А
Алгебра
Л
Литература
Б
Биология
М
МХК
О
Окружающий мир
О
Обществознание
И
История
Г
Геометрия
Ф
Французский язык
Ф
Физика
Д
Другие предметы
Р
Русский язык
Г
География
Egor456803
Egor456803
17.03.2020 22:52 •  Физика

Чтобы получить в ванне 100 л воды с температурой 35°с , до ванны дали 6 л кипятка . определите начальную температуры воды в ванне

Показать ответ
Ответ:
ladyL6667
ladyL6667
09.10.2020 00:44
Дано:

V=100 л, t=30∘ C, t1=80∘ C, t2=−20∘C, m2−?

решение:
Запишем уравнение теплового баланса:

Q1=Q2+Q3+Q4

В этой формуле:

Q1 — количество теплоты, отданное горячей водой некоторой массы m1 при охлаждении от температуры t1 до температуры t;Q2 — количество теплоты, необходимое для нагревания льда некоторой массы m2 от температуры t2 до температуры плавления tп (tп=0∘ C);Q3 — количество теплоты, необходимо для плавления льда массой m2;Q4 — количество теплоты, необходимое для нагревания воды, получившейся при таянии льда, от температуры tп до температуры t.

Распишем указанные количества теплоты по известным формулам, тогда получим такое равенство:

cвm1(t1—t)=cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)

Удельная теплоёмкость льда cл равна 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость воды cвравна 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда λ равна 330 кДж/кг.

Нам неизвестна масса горячей воды m1. Чтобы выразить её, воспользуемся тем фактом, что сумма объема горячей воды V1 и объема воды V2, получившейся при таянии льда, равна объему ванны V.

V=V1+V2

Домножим обе части на плотность воды ρ (она равна 1000 кг/м3), тогда:

ρV=ρV1+ρV2

ρV=m1+m2

m1=ρV—m2

Подставим это выражение в полученное выше равенство:

cв(ρV—m2)(t1—t)=cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)

cвρV(t1—t)—cвm2(t1—t)=cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)

Перенесем все члены с множителем m2 в правую часть, где вынесем его за скобки.

cвρV(t1—t)=cвm2(t1—t)+cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)

cвρV(t1—t)=m2(cв(t1—t)+cл(tп—t2)+λ+cв(t—tп))

cвρV(t1—t)=m2(cв(t1—tп)+cл(tп—t2)+λ)

В итоге мы получим такую окончательную формулу:

m2=cвρV(t1—t)cв(t1—tп)+cл(tп—t2)+λ

Переведём объем из литров в кубические метры:

100л=0,1м3

Произведём расчет численного ответа:

m2=4200⋅1000⋅0,1⋅(80—30)4200⋅(80—0)+2100⋅(20—0)+330⋅103=29,7кг
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота