Какое количество теплоты помещение получит от батареи за один час, если вода поступает в батарею температурой 50(C

  • 12
Какое количество теплоты помещение получит от батареи за один час, если вода поступает в батарею температурой 50(C), а выходит с температурой 48(C)? Сечение трубы равно 4 см^2, скорость воды составляет 0,25 м/с. Плотность воды равна 1 г/см^3, а удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг*К).
Медвежонок
55
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для расчета количества переданной теплоты:

\[Q = mc\Delta T\]

где:
\(Q\) - количество теплоты
\(m\) - масса вещества, в данном случае вода
\(c\) - удельная теплоемкость воды
\(\Delta T\) - изменение температуры

Для начала найдем массу воды, прошедшей через батарею. Массу можно найти, используя объем и плотность:

\[m = V \cdot \rho\]

где:
\(V\) - объем воды, протекшей через батарею
\(\rho\) - плотность воды

Объем можно найти, используя скорость воды и площадь поперечного сечения трубы:

\[V = S \cdot v\]

где:
\(S\) - площадь сечения трубы
\(v\) - скорость воды

Теперь, найдя массу воды, мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты:

\(\Delta T = T_{вых} - T_{вх}\)

Подставляем все известные значения в формулы и рассчитываем:

\(\Delta T = 48 - 50 = -2\)

\(V = 4 \, см^2 \cdot 0,25 \, м/с = 1 \, см^3/с\)

\(m = 1 \, см^3/с \cdot 1 \, г/см^3 = 1 \, г\)

\(Q = 1 \, г \cdot 4200 \, Дж/(\text{кг} \cdot \text{К}) \cdot -2 \, К\)

\(Q = -8400 \, Дж\)

Ответ: За один час помещение получит -8400 Дж теплоты от батареи. Знак "-" означает, что в данном случае теплота передается из помещения в батарею.