Какова минимальная мощность, которую нужно затратить для поддержания температуры в камере на уровне Т2 = 10-4К

Svyatoslav_8333

13

Для решения этой задачи нужно использовать закон сохранения энергии. Мощность, которую необходимо затратить, должна быть равна сумме мощности «паразитного» притока тепла и мощности, необходимой для поддержания заданной температуры.
Мощность «паразитного» притока тепла, обозначим ее как Pп, равна 0,01 Вт.
Мощность, необходимая для поддержания температуры, обозначим ее как Pн.
Закон сохранения энергии можно записать следующим образом:
Pн + Pп = 0,
где Pн - мощность, необходимая для поддержания температуры,
Pп - мощность «паразитного» притока тепла.
Мощность «паразитного» притока тепла можно рассчитать по формуле:
Pп = k * (T1 - T2),
где k - коэффициент, связанный с несовершенством теплоизоляции,
T1 - температура окружающей среды,
T2 - заданная температура, которую нужно поддерживать.
Таким образом, для нахождения мощности, необходимой для поддержания температуры, нужно решить уравнение:
Pн + k * (T1 - T2) = 0.
Так как T1 и T2 даны в разных единицах измерения (T1 в градусах Цельсия, T2 в кельвинах), необходимо привести их к одной системе.
Температура в кельвинах выражается следующим образом:
T(К) = T(°C) + 273,15.
Приведем температуру окружающей среды T1 к кельвинам:
T1 = t1 + 273,15 = 20 + 273,15 = 293,15 К.
Таким образом, уравнение принимает вид:
Pн + k * (293,15 - 10^-4) = 0.
Теперь мы можем решить это уравнение относительно Pн:
Pн = -k * (293,15 - 10^-4).
Таким образом, минимальная мощность, необходимая для поддержания заданной температуры, будет равна -k * (293,15 - 10^-4) Вт.