Змішали 1кг гарячої води при температурі 92°С і 4кг холодної води при температурі 12°С. Визначити температуру суміші.

R1 = R2 = 10 Ом.

U = 220 В.

m1 = 1 кг.

m2 = 300 г = 0,3 кг.

T = 37 с.

t2 = 100 °С.

С1 = 4200 Дж/кг *°С.

С2 = 900 Дж/кг *°С.

t1 - ?

При параллельном соединение спиралей общее их сопротивление R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).

R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.

Согласно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.

Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1  до температуры кипения t2.

Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.

t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).  

t1 = (4200 Дж/кг *°С *1 кг *100 °С+ 900 Дж/кг *°С *0,3 кг *100 °С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *°С *1 кг + 900 Дж/кг *°С *0,3 кг) = 19,8 °С.

ответ: начальная температура воды составляла t1 = 19,8 °С.

Объяснение:

Для на двух опорах, нагруженной силами f1, f2 и моментом м, определить реакции опор. проверить решение.
f1=10 kh
f2=30 kh
m=5 kh*m

освобождаем тело от связей, прикладываем известные f1, f2, m и искомые реакции связей ra и rb вместо отброшенных опор.


составляем уравнения равновесия:
σмa=0; f1×8+f2×4-rb×10+m=0; 10×8+30×4- rb×10+5=0
σмb=0; ra×10-f1×2-f2×6+m=0; ra×10-10×2-30×6+5=0
определяем реакции:
rb=(10×8+30×4+5)/10=20,5 ; ra=(10×2+30×6-5)/10=19,5
проверяем правильность полученных результатов по уравнению, которое не было использовано при решении:
σy=0; ra-f1-f2+rb=19.5-10-30+20.5=0
ответ: ra=19,5kh; rb=20,5kh.
эта посмотрите , верно или нет.