Question

На сколько градусов должна остыть кирпичная печь массой 1,5 тонны, чтобы нагреть воздух в комнате от 8гр (по Цельсию) до 18. Обьём воздуха в комнате 50 кубических метров.

Answer 1

Тебе без решения пойдет?

Ответ: 0,00049°C.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу теплопередачи:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество переданного тепла (в джоулях или калориях), m - масса вещества (в кг или тоннах), c - удельная теплоемкость вещества (в дж/(кг * °C) или кал/(кг * °C)), ΔT - изменение температуры (в °C).

Для того чтобы нагреть воздух в комнате, теплопередача от печи к воздуху должна быть равна или превышать потери тепла из комнаты, т.е.:

Q_печи >= Q_потери.

Итак, начнем с расчета количества тепла, необходимого для нагрева воздуха в комнате:

Q_потери = m_воздуха * c_воздуха * ΔT_воздуха.

где: m_воздуха - масса воздуха в комнате (в кг), c_воздуха - удельная теплоемкость воздуха (примем значение около 1005 дж/(кг * °C)), ΔT_воздуха - изменение температуры воздуха (18°C - 8°C = 10°C).

Масса воздуха в комнате:

m_воздуха = плотность_воздуха * объем_комнаты.

где: плотность_воздуха - плотность воздуха при комнатной температуре (примем значение около 1.225 кг/м³).

Теперь, найдем количество тепла, которое может передать кирпичная печь:

Q_печи = m_печи * c_кирпич * ΔT_печи.

где: m_печи - масса печи (1,5 тонны = 1500 кг), c_кирпич - удельная теплоемкость кирпича (примем значение около 840 дж/(кг * °C)), ΔT_печи - изменение температуры печи (начальная температура печи - конечная температура печи).

Теперь, чтобы найти начальную температуру печи, нам нужно выразить ее из уравнения:

Q_печи = Q_потери.

m_печи * c_кирпич * ΔT_печи = m_воздуха * c_воздуха * ΔT_воздуха.

ΔT_печи = (m_воздуха * c_воздуха * ΔT_воздуха) / (m_печи * c_кирпич).

Подставим известные значения:

ΔT_печи = (плотность_воздуха * объем_комнаты * c_воздуха * ΔT_воздуха) / (m_печи * c_кирпич).

Теперь рассчитаем значения и выполним необходимые преобразования:

ΔT_печи = (1.225 кг/м³ * 50 м³ * 1005 дж/(кг * °C) * 10°C) / (1500 кг * 840 дж/(кг * °C)).

ΔT_печи = (61250 дж * 10°C) / (1260000 дж).

ΔT_печи = 612500 дж / 1260000 дж.

ΔT_печи ≈ 0.4865.

Теперь найдем начальную температуру печи:

Температура_печи = конечная_температура_печи + ΔT_печи.

Температура_печи = 8°C + 0.4865.

Температура_печи ≈ 8.49°C.

Ответ: Начальная температура кирпичной печи должна быть около 8.49°C, чтобы нагреть воздух в комнате от 8°C до 18°C при условии, что потери тепла из комнаты минимальны и все тепло печи передается воздуху.