Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4627
2017-10-29 
Некоторая установка мощностью 30 кВт охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке, диаметр которой 15 мм. При установившемся режиме проточная вода нагревается на $15^{ \circ} С$. Определить скорость воды, предполагая, что вся мощность установки идет на нагрев воды.
Решение:
Условие установившегося режима, когда вся выделяемая мощность идет на нагрев воды, охлаждающей установку, можно записать в виде следующего равенства
$N = c \frac{m}{ \tau} \cdot \Delta t$,
где $\frac{m}{ \tau}$ — масса воды, протекающей за 1 сек; $c$ — удельная теплоемкость воды.
Но
$\frac{m}{ \tau} = \rho vS = \rho v \frac{ \pi d^[2]}{4}$,
где $\rho$ — плотность воды; $v$ — скорость движения воды; $S$ — площадь сечения трубки.
Подставляя $\frac{m}{ \tau}$ в первое уравнение, получим
$N = c \rho v \frac{ \pi d^{2}}{4} \cdot \Delta t$,
откуда
$v = \frac{4N}{c \rho \pi d^{2} \cdot \Delta t}$.
После подстановки численных значений получим
$v = \frac{4 \cdot 30 000 вт}{4190 дж / кг \cdot град \cdot 1000 кг/м^{3} \cdot 3,14 \cdot 1,5^{2} \cdot 10^{-4} м^{2} \cdot 15 град} \approx 2,70 м / сек$.
Некоторая установка мощностью 30 кВт охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке, диаметр которой 15 мм. При установившемся режиме проточная вода нагревается на $15^{ \circ} С$. Определить скорость воды, предполагая, что вся мощность установки идет на нагрев воды.
Решение:
Условие установившегося режима, когда вся выделяемая мощность идет на нагрев воды, охлаждающей установку, можно записать в виде следующего равенства
$N = c \frac{m}{ \tau} \cdot \Delta t$,
где $\frac{m}{ \tau}$ — масса воды, протекающей за 1 сек; $c$ — удельная теплоемкость воды.
Но
$\frac{m}{ \tau} = \rho vS = \rho v \frac{ \pi d^[2]}{4}$,
где $\rho$ — плотность воды; $v$ — скорость движения воды; $S$ — площадь сечения трубки.
Подставляя $\frac{m}{ \tau}$ в первое уравнение, получим
$N = c \rho v \frac{ \pi d^{2}}{4} \cdot \Delta t$,
откуда
$v = \frac{4N}{c \rho \pi d^{2} \cdot \Delta t}$.
После подстановки численных значений получим
$v = \frac{4 \cdot 30 000 вт}{4190 дж / кг \cdot град \cdot 1000 кг/м^{3} \cdot 3,14 \cdot 1,5^{2} \cdot 10^{-4} м^{2} \cdot 15 град} \approx 2,70 м / сек$.
