Помогите, пожалуйста. очень легкая задача, но что-то не могу решить. Даю 40 баллов.
Весёлый теплообмен
Однородный стержень длиной 150 см, имеющий постоянное поперечное сечение, привели в тепловой контакт с внешним источником. Стержень теплоизолировали в момент, когда распределение температуры вдоль него оказалось таким, как показано на рисунке.
Какой станет температура стержня после прекращения теплообмена? Ответ выразить в *C, округлив до целых.
Весёлый теплообмен
Однородный стержень длиной 150 см, имеющий постоянное поперечное сечение, привели в тепловой контакт с внешним источником. Стержень теплоизолировали в момент, когда распределение температуры вдоль него оказалось таким, как показано на рисунке.
Какой станет температура стержня после прекращения теплообмена? Ответ выразить в *C, округлив до целых.
Answers & Comments
Verified answer
Дано:
L=150 см;
_________
Найти: t
Решение:
Задачу можно несколько перефразировать - три куска стержня из одного материала но разной массы, имеющие различные начальные температуры привели в соприкосновение, какая температура установится после наступления теплового равновесия?
Обозначим удельную теплоемкость материала стержня за c. Массы кусков будут пропорциональны их длинам, так как стержень однороден и имеет постоянную площадь поперечного сечения (из графика):
Уравнение теплового баланса будет иметь вид (учтем, что Q>0 если кусок нагревается и Q<0 если остывает):
Найдем установившуюся температуру стержня t:
Ответ: 5 °С.