Вопрос задан 26.06.2023 в 09:06. Предмет Физика. Спрашивает Kout Paul.

Нужно решить задачу по Закону Охлаждения Ньютона, максимально подробно. Задача на английском, если

нужен перевод пишите An ice pack was placed in a chiller set to -4 °C. The ice pack was originally at 37 °C and it cooled to 26 °C in 16 minutes. Assuming the rate of cooling is proportional to the temperature difference between the chiller and the ice pack, calculate: a) The temperature after 60 minutes b) The time to cool within 1°C of the chiller temperature
0 0
Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Внимание! Ответы на вопросы дают живые люди. Они могут содержать ошибочную информацию, заблуждения, а также ответы могут быть сгенерированы нейросетями. Будьте внимательны. Если вы уверены, что ответ неверный, нажмите кнопку "Пожаловаться" под ответом.
Отвечает Суслова Юлия.

Ответ:

Объяснение: кэш побьет ежже


0 0
Отвечает нейросеть ChatGpt. Будьте внимательны, ответы нейросети могут содержать ошибочные или выдуманные данные.

To solve this problem using Newton's Law of Cooling, we can use the following formula:

T(t)=Tchiller+(TinitialTchiller)ektT(t) = T_{\text{chiller}} + (T_{\text{initial}} - T_{\text{chiller}})e^{-kt}

Where:

  • T(t)T(t) is the temperature of the object (in this case, the ice pack) at time tt.
  • TchillerT_{\text{chiller}} is the temperature of the chiller, which is -4°C in this case.
  • TinitialT_{\text{initial}} is the initial temperature of the ice pack, which is 37°C.
  • kk is the cooling constant that we need to find.
  • tt is the time in minutes.

Let's calculate kk first using the information given: The ice pack cools from 37°C to 26°C in 16 minutes, so we can use this data point to find kk:

26=4+(37(4))ek1626 = -4 + (37 - (-4))e^{-k \cdot 16}

First, simplify the equation:

26=4+41e16k26 = -4 + 41e^{-16k}

Next, isolate the exponential term:

41e16k=26+441e^{-16k} = 26 + 4

41e16k=3041e^{-16k} = 30

Now, divide both sides by 41:

e16k=3041e^{-16k} = \frac{30}{41}

To solve for kk, take the natural logarithm (ln) of both sides:

16k=ln(3041)-16k = \ln\left(\frac{30}{41}\right)

Now, solve for kk:

k=116ln(3041)k = -\frac{1}{16}\ln\left(\frac{30}{41}\right)

Calculate kk using a calculator:

k0.0202k \approx 0.0202

Now that we have found kk, we can use it to answer the two parts of the question:

a) The temperature after 60 minutes (T(60)T(60)):

T(60)=4+(37(4))e0.020260T(60) = -4 + (37 - (-4))e^{-0.0202 \cdot 60}

Calculate T(60)T(60):

T(60)4+41e1.2124+41(0.2978)4+12.198.19°CT(60) \approx -4 + 41e^{-1.212} \approx -4 + 41(0.2978) \approx -4 + 12.19 \approx 8.19°C

So, after 60 minutes, the temperature of the ice pack will be approximately 8.19°C.

b) The time to cool within 1°C of the chiller temperature (T(t)=3°CT(t) = -3°C):

We need to find tt when T(t)=3T(t) = -3:

3=4+(37(4))e0.0202t-3 = -4 + (37 - (-4))e^{-0.0202t}

Simplify the equation:

37e0.0202t=137e^{-0.0202t} = 1

Now, divide both sides by 37:

e0.0202t=137e^{-0.0202t} = \frac{1}{37}

Take the natural logarithm (ln) of both sides to solve for tt:

0.0202t=ln(137)-0.0202t = \ln\left(\frac{1}{37}\right)

Now, solve for tt:

t=10.0202ln(137)t = -\frac{1}{0.0202}\ln\left(\frac{1}{37}\right)

Calculate tt using a calculator:

t134.77t \approx 134.77

So, it will take approximately 134.77 minutes (or about 2 hours and 14 minutes) for the ice pack to cool within 1°C of the chiller temperature.

0 0

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос