Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10076
2019-01-17 
В нагревательный контур, изображённый на рисунке, подают воду с помощью насоса производительностью $J = 6 л/мин$. Вода циркулирует но контуру так, как показано на рисунке. Температура подаваемой воды равняется $T_{0} = 20^{ \circ} C$, Мощности нагревателей равны $W_{1} = 8 кВт$ и $W_{2} = 15 кВт$, соответственно. Определите температуру воды, вытекающей из контура. Теплопотерями пренебречь. Удельная теплоёмкость воды равняется $C = 4200 Дж/кг \cdot ^{ \circ}С$.
Решение:
За минуту через нагревательный контур проходит шесть литров воды. Вода подаётся в контур при температуре $T_{0}$, а вытекает го контура при неизвестной температуре $T$. В контуре за ту же минуту выделяется суммарно $(W_{1} +W_{2}) \cdot 60 c$ тепла. Мы можем записать уравнение теплового баланса для нагревателя. Заметим, что уравнение теплового баланса - это просто закон сохранения энергии, и он выполняется вне зависимости от того, как именно вода циркулирует по контуру.
$Q = CM \Delta T = CJt \rho \Delta T$
$(W_{1} + W_{2})t = CJt \rho (T - T_{0})$, где $t = 60 с$.
$T - T_{0} = \frac{(W_{1} + W_{2})t}{CJt \rho} = \frac{23 \cdot 10^{3} Вт \cdot 60 с}{4200 Дж/кг \cdot ^{ \circ} С \cdot 6 кг} \approx 54,76^{ \circ} \approx 55^{ \circ}$
Учитывая начальную температуру $T_{0} = 20^{ \circ} С$, получаем ответ.
Ответ: Температура воды, вытекающей из нагревательного контура, равняется $75^{ \circ} С$.
В нагревательный контур, изображённый на рисунке, подают воду с помощью насоса производительностью $J = 6 л/мин$. Вода циркулирует но контуру так, как показано на рисунке. Температура подаваемой воды равняется $T_{0} = 20^{ \circ} C$, Мощности нагревателей равны $W_{1} = 8 кВт$ и $W_{2} = 15 кВт$, соответственно. Определите температуру воды, вытекающей из контура. Теплопотерями пренебречь. Удельная теплоёмкость воды равняется $C = 4200 Дж/кг \cdot ^{ \circ}С$.
Решение:
За минуту через нагревательный контур проходит шесть литров воды. Вода подаётся в контур при температуре $T_{0}$, а вытекает го контура при неизвестной температуре $T$. В контуре за ту же минуту выделяется суммарно $(W_{1} +W_{2}) \cdot 60 c$ тепла. Мы можем записать уравнение теплового баланса для нагревателя. Заметим, что уравнение теплового баланса - это просто закон сохранения энергии, и он выполняется вне зависимости от того, как именно вода циркулирует по контуру.
$Q = CM \Delta T = CJt \rho \Delta T$
$(W_{1} + W_{2})t = CJt \rho (T - T_{0})$, где $t = 60 с$.
$T - T_{0} = \frac{(W_{1} + W_{2})t}{CJt \rho} = \frac{23 \cdot 10^{3} Вт \cdot 60 с}{4200 Дж/кг \cdot ^{ \circ} С \cdot 6 кг} \approx 54,76^{ \circ} \approx 55^{ \circ}$
Учитывая начальную температуру $T_{0} = 20^{ \circ} С$, получаем ответ.
Ответ: Температура воды, вытекающей из нагревательного контура, равняется $75^{ \circ} С$.
