5.59. Яким чином туристи можуть нагріти намет, укладаючи в нього 3 цеглини розміром 25x12x8 см, підігріті у багатті

Магнитный_Магнат

58

Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы термодинамики и формулы для расчета передачи тепла.

Первым шагом нам нужно найти количество тепла, которое передается от горящих кирпичей в намет. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса объекта, \(c\) - удельная теплоемкость материала, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем, что у нас есть 3 кирпича, масса каждого кирпича равна \(25 \times 12 \times 8\) см (или 2400 см³) и плотность кирпичей равна 2,7 г/см³. Следовательно, общая масса всех трех кирпичей будет:

\[m = 3 \times 2400 \times 2,7 = 19440\) г (или 19,44 кг).

Теперь нам нужно найти изменение температуры \(\Delta T\), основываясь на исходной температуре кирпичей (90 °С), температуре охлаждения (30 °С) и повышении температуры внутри намета (8 °С):

\(\Delta T = (30 + 8) - 90 = -52\) °С.

Удельная теплоемкость кирпича может быть принята равной 0,84 Дж/г·°C. Теперь мы можем найти количество тепла, которое было передано от кирпичей в намет:

\[Q = 19440 \times 0,84 \times (-52) = -855772,8\) Дж.

В данной задаче нам нужно найти долю этого количества тепла, которое переходит на нагрев воздуха внутри намета. Для этого нам нужно знать общую энергию, выделяемую кирпичами, и общую энергию, необходимую для нагрева воздуха внутри намета.

Объем намета не указан в задаче. Давайте обозначим его за \(V\) и продолжим решать задачу с общим объемом намета.

Для нагрева воздуха используется теплоемкость \(С_P\) и связь между переданным количеством тепла и изменением температуры выглядит следующим образом:

\[Q = mC_P\Delta T\]

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса воздуха, \(C_P\) - теплоемкость воздуха при постоянном давлении (равна примерно 1005 Дж/(кг·°C)), а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Теперь нам нужно найти изменение температуры воздуха. Начальная температура воздуха в намете равна 30 °C, а повышение температуры составляет 8 °C. Таким образом, \(\Delta T = 30 + 8 - 30 = 8\) °C.

В задаче не указано, какое количество воздуха находится внутри намета. Давайте обозначим его за \(m_{air}\). Таким образом, количество тепла, необходимое для нагрева воздуха будет:

\[Q_{air} = m_{air} \times C_P \times \Delta T\]

Чтобы найти долю переходящего тепла, разделим количество тепла, которое используется для нагрева воздуха, на общее количество переданного тепла:

\[\text{{Доля тепла}} = \frac{Q_{air}}{Q}\]

В итоге, нам необходимы значения для общего объема намета (\(V\)) и массы воздуха (\(m_{air}\)), чтобы рассчитать долю тепла, используемого на нагрев воздуха внутри намета. Я не могу продолжить решение без этих значений. Пожалуйста, укажите заданный объем намета для продолжения решения задачи.