Объём комнаты 5x4x2.5 м³. В комнате находится воздух при нормальном атмосферном давлении и температуре 10⁰С. Молярная масса воздуха 29г/моль, его удельная теплоёмкость 716 Дж/кг*К. Минимальное количество теплоты, необходимое для нагревания воздуха на 12⁰С ,составляет В сосуд содержащий 10 л воды при 0⁰С, влили 3л воды температура которой 90⁰С. Плотность воды 1000кг/м³, удельная теплоёмкость 4200Дж/кг*К Если теплоёмкость сосуда мала, то установившаяся температура воды в сосуде составляет.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления минимального количества теплоты, необходимого для нагревания воздуха на 12⁰С, используем формулу:

Q = m c ΔT

где:
Q - количество теплоты,
m - масса воздуха (объем * плотность),
c - удельная теплоемкость воздуха,
ΔT - изменение температуры.

m = V ρ = 5 4 2.5 1000 = 50000 кг

Q = 50000 716 12 = 42960000 Дж

Теперь рассмотрим сосуд с водой. Количество теплоты, выделившееся при смешивании вод с разными температурами и достижении установившейся температуры, можно найти по формуле:

Q = m c ΔT1 + m c ΔT2

где:
m - масса воды (объем * плотность),
c - удельная теплоемкость воды,
ΔT1 - изменение температуры первой порции воды,
ΔT2 - изменение температуры второй порции воды.

m = 10 * 1000 = 10000 кг

Q = 10000 4200 (90 - 0) + 3000 4200 (90 - T) = 378000000 + 12600 * (90 - T)

Учитывая, что в ходе процесса тепло не теряется, то количество теплоты, выделенное при смешивании, равно количеству теплоты, поглощенному окружающей средой:

42960000 = 378000000 + 12600 * (90 - T)

12600 * (90 - T) = 33504000

90 - T = 2660

T = 90 - 2660 = 63.4°С

Таким образом, установившаяся температура воды в сосуде составляет примерно 63.4°С.