К смесителю подается горячая вода с температурой 60 °С, текущая со скоростью 2 м/с по трубе сечением 3 см2, и холодная вода (скорость 2 м/с, сечение трубы 2 см2). Какова температура воды после смесителя?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения температуры воды после смесителя используем закон сохранения энергии:

m1 c ΔT1 + m2 c ΔT2 = (m1 + m2) c ΔT

где m1 и m2 - массы горячей и холодной воды соответственно
c - удельная теплоемкость воды
ΔT1 и ΔT2 - изменение температуры горячей и холодной воды
ΔT - изменение температуры смеси.

Выразим массы воды m1 и m2 через их объемы V1 и V2 и плотности ρ:

m1 = ρ1 V
m2 = ρ2 V2

Рассчитаем объемы воды V1 и V2:

V1 = S1 v
V2 = S2 v2

где S1, S2 - сечения труб для горячей и холодной воды соответственно
v1, v2 - скорости потока горячей и холодной воды соответственно.

Подставим найденные значения в уравнение сохранения энергии и найдем температуру воды после смесителя.