Контрольные задания > 31. Для обогрева помещения, температура в котором поддерживается на уровне Тп = 15 °С, через радиатор отопления пропускают горячую воду. Расход проходящей через трубу радиатора воды m = 0,4 кг/с. Проходя по трубе расстояние х, вода охлаждается от начальной температуры Тв = 87 °С до температуры Т (°С), причём x= (a*c*m/y)*log2((Tb-Tп)/(T-Tп)), где с = 4200 Вт*с/(кг*°С) - теплоёмкость воды, y=63 Вт/(м*°С) - коэффициент теплообмена, а = 1,5 – постоянная. Найдите, до какой температуры (в градусах Цельсия) охладится вода, если длина трубы радиатора равна 120 м.
Вопрос:
31. Для обогрева помещения, температура в котором поддерживается на уровне Тп = 15 °С, через радиатор отопления пропускают горячую воду. Расход проходящей через трубу радиатора воды m = 0,4 кг/с. Проходя по трубе расстояние х, вода охлаждается от начальной температуры Тв = 87 °С до температуры Т (°С), причём x= (a*c*m/y)*log2((Tb-Tп)/(T-Tп)), где с = 4200 Вт*с/(кг*°С) - теплоёмкость воды, y=63 Вт/(м*°С) - коэффициент теплообмена, а = 1,5 – постоянная. Найдите, до какой температуры (в градусах Цельсия) охладится вода, если длина трубы радиатора равна 120 м.
Ответ:
Привет, ребята! Давайте решим эту задачу.
1. **Анализ условия:** У нас есть формула, описывающая, как изменяется температура воды в зависимости от пройденного расстояния в радиаторе. Необходимо найти конечную температуру воды после прохождения заданного расстояния.
2. **Формула:**
x = (a*c*m / y) * log2((Tb - Tп) / (T - Tп))
3. **Подстановка известных значений:**
120 = (1.5 * 4200 * 0.4 / 63) * log2((87 - 15) / (T - 15))
120 = (2520 / 63) * log2(72 / (T - 15))
120 = 40 * log2(72 / (T - 15))
4. **Решение уравнения:**
3 = log2(72 / (T - 15))
2^3 = 72 / (T - 15)
8 = 72 / (T - 15)
T - 15 = 72 / 8
T - 15 = 9
T = 9 + 15
T = 24
5. **Ответ:** Вода охладится до 24 градусов Цельсия.
Развернутый ответ: Используем формулу теплообмена, подставляем все известные параметры, затем решаем уравнение относительно конечной температуры. Сначала находим значение логарифма, а затем избавляемся от логарифма, чтобы выразить и найти T. Получаем, что температура воды после прохождения радиатора будет 24 градуса Цельсия.