Question

В сосуде содержится 4 л воды при температуре 27°С. Сколько воды при температуре 42°С надо добавить в сосуд, чтобы в нём установилась температура 32 °C? Необходимый свободный объем в сосуде имеется. Теплообменом с окружающей средой пренебречь. (Дано,Найти,Решение)​

Answer 1

Дано:

t1=27C^•

t2=32^•

tв=42^•

v=4л=0,004м^3

Cв=4200Дж/кг

p(ро)=1000кг/м^3

Найти:m-?

Q1=Q2, это уравнение теплового баланса, где Q1=Cpv(t2-t1), Q2=Сm(tв-t2). Приравниваем:

Cpv(t2-t1)=Сm(tв-t2)

pv(t2-t1)=m(tв-t2)

m=(pv(t2-t1))/(tв-t2)

Подставляем данные, получаем ответ

Answer 2

Дано: Объем воды в сосуде при температуре 27°C: 4 л Исходная температура воды в сосуде: 27°C Желаемая температура воды в сосуде: 32°C Температура воды, которую нужно добавить: 42°C

Найти: Количество воды, которое нужно добавить к исходной воде.

Решение: Для решения этой задачи используем закон сохранения тепла: Масса воды × удельная теплоемкость воды × изменение температуры = 0

Изменение температуры = конечная температура - исходная температура

Давайте выразим массу воды, которую нужно добавить, исходя из формулы:

масса воды × удельная теплоемкость воды × (конечная температура - исходная температура) = 0

Удельная теплоемкость воды составляет примерно 1 кал/г·°C (или 4.18 Дж/г·°C).

Масса воды × 4.18 Дж/г·°C × (32°C - 27°C) = 0

Масса воды × 4.18 Дж/г·°C × 5°C = 0

Масса воды × 20.9 Дж/г = 0

Масса воды = 0 ÷ 20.9 Дж/г

Масса воды = 0 г

Мы получили, что масса воды, которую нужно добавить, равна 0 г. Это означает, что не требуется добавлять воду для достижения желаемой температуры в 32°C.