На сколько градусов Цельсия температура выбрасываемого потока воздуха превышает температуру окружающей среды, если
На сколько градусов Цельсия температура выбрасываемого потока воздуха превышает температуру окружающей среды, если только 40% потребляемой мощности промышленного пылесоса используется для работы, а остальные 60% преобразуются в тепловую энергию? Удельная теплоемкость воздуха составляет 1000 Дж/кг·°C, а плотность воздуха равна 1 кг/м³. Пожалуйста, предоставьте ответ в градусах Цельсия, округленный до целых чисел.
Voda_3581 27
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Поскольку 60% потребляемой мощности преобразуется в тепловую энергию, мы можем использовать это значение для вычисления разности в температуре между выбрасываемым потоком воздуха и окружающей средой.Для начала нам понадобится вычислить количество тепловой энергии, которая образуется в результате работы промышленного пылесоса.
Пусть \(P\) - потребляемая мощность пылесоса. Тогда 60% этой мощности будут преобразованы в тепловую энергию, что составляет \(0.6P\).
Для вычисления тепловой энергии (\(Q\)), используя удельную теплоемкость воздуха (\(c\)), можно использовать следующую формулу:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
Где \(m\) - масса воздуха, \(c\) - удельная теплоемкость воздуха и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Мы можем найти массу воздуха (\(m\)) путем деления преобразованной тепловой энергии (\(0.6P\)) на плотность воздуха (\(\rho\)), так как объем воздуха равен 1 м³:
\[m = \frac{{0.6P}}{{\rho}}\]
Теперь мы можем найти изменение температуры (\(\Delta T\)):
\[\Delta T = \frac{{Q}}{{m \cdot c}}\]
Так как температура выбрасываемого потока воздуха превышает температуру окружающей среды, то изменение температуры будет равно этой разности.
Теперь подставим все значения в формулы и выполним необходимые вычисления:
\[\Delta T = \frac{{0.6P}}{{\rho \cdot c}}\]
Удельная теплоемкость воздуха составляет 1000 Дж/кг·°C, плотность воздуха равна 1 кг/м³. Предположим, что потребляемая мощность пылесоса (\(P\)) составляет 1000 Вт.
\[\Delta T = \frac{{0.6 \cdot 1000}}{{1 \cdot 1000 \cdot 1000}} = 0.0006°C\]
Ответ: Температура выбрасываемого потока воздуха превышает температуру окружающей среды на 0.0006°C (округляется до целых чисел).