Question

Помогите пожалуйста 20 баллов В алюминиевом сосуде массой 300 г миксером перемешивают воду объемом 3 дм3, взятую при температуре 2 °С. Мощность миксера равна 400 Вт. Считайте, что 35 % механической энергии переходит во внутреннюю. До какой температуры нагреется вода, если миксер работает на протяжении 15 минут?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:но это не точно когда учитель проверит скину точное!!!.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться уравнением теплового баланса. Мощность миксера (работа, совершаемая им в единицу времени) равна тепловой энергии, выделяемой водой за счет трения, а также тепловой энергии, переходящей во внутреннюю энергию воды. Уравнение теплового баланса можно записать следующим образом:

\[ P = Q_{\text{трение}} + Q_{\text{внутр}} \]

Где: - \( P \) - мощность миксера (в ваттах), - \( Q_{\text{трение}} \) - тепловая энергия, выделяемая водой за счет трения (работа миксера), - \( Q_{\text{внутр}} \) - тепловая энергия, переходящая во внутреннюю энергию воды.

Теперь давайте выразим \( Q_{\text{трение}} \) и \( Q_{\text{внутр}} \):

\[ Q_{\text{трение}} = P \cdot t \]

\[ Q_{\text{внутр}} = \eta \cdot Q_{\text{трение}} \]

Где: - \( t \) - время работы миксера (в секундах), - \( \eta \) - эффективность преобразования механической энергии внутренней энергии воды (в данном случае 0,35).

Теперь мы можем записать уравнение теплового баланса:

\[ P = P \cdot t + \eta \cdot P \cdot t \]

Решив это уравнение относительно температуры, мы получим ответ.

\[ 1 = 1 + \eta \]

\[ \eta = 0,35 \]

Теперь можем подставить значения и решить уравнение:

\[ T = T_0 + \frac{Q_{\text{внутр}}}{m \cdot c} \]

Где: - \( T \) - конечная температура воды, - \( T_0 \) - начальная температура воды, - \( Q_{\text{внутр}} \) - внутренняя тепловая энергия, - \( m \) - масса воды, - \( c \) - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4,186 Дж/г°C).

Подставим значения:

\[ T = 2 + \frac{\eta \cdot P \cdot t}{m \cdot c} \]

\[ T = 2 + \frac{0,35 \cdot 400 \cdot 15 \cdot 60}{300 \cdot 4,186} \]

Решив это уравнение, мы найдем конечную температуру воды.