Задачи №25.14 и №25.15, Тема: теплообмен. Нужно решение хоть одной задачи, чтобы мне понять как остальные решать.
Answers & Comments
v1248
25.14. Поскольку Олово плавится при 232°, что значительно вышеточки кипения воды, необходимо проверить, не закипит ли вода. Вычислим энергию, выделившуюся при фазовом переходе Олова изжидкого состояния в твердое Q1=r·m2 Где r=59000 Дж/кг – удельная теплотаплавления Олова Q1=59000·2=118000Дж Как видим, эта энергия значительно меньше, чем необходимая для нагревания 11 кг воды на 91°с до ееиспарения Q3=c·m1·91=4204200 Дж, поэтому расплавившисьолово остывает отдавая при этом свою энергию Q2=c2·m2·(t2-t) на нагревание воды Q3=c·m1·(t-t1) Пренебрегая потерями тепла составим уравнение тепловогобаланса Q1+Q2=Q3 118000+ c2·m2·t2- c2·m2·t = c·m1·t- c·m1·t1 t=(118000+ c2·m2·t2+ c·m1·t1)/( c·m1+ c2·m2) t=13.9°C 25.15. Так,как лед, в процессе плавления превращается в воду, то его массу m такжебудем учитывать при заполнении ванны водой массой М. Учитывая плотность воды ρ=1000 кг/м³ получимуравнение, связывающее массу воды и массу льда М+m=ρ·V1 Энергия выделяемая водой при остывании Q1=c·M·50 Энергияпоглощаемая льдом при нагревании от -20°С до 0°С равна Q2=c2·m·20 Энергия,поглощаемая льдом при плавлении равна Q3=r·m и,наконец, энергия поглощаемая водой, полученной из разплавленного льда, при еенагревании от 0°С до 30°С равна Q4=c·m·30 Пренебрегая потерями составимуравнение теплового баланса Q1=Q2+Q3+Q4 c·M·50= c2·m·20+ r·m+ c·m·30 Учитываявыше приведенную связь между массами М= ρ·V1-m c· (ρ·V1-m )·50= c2·m·20+ r·m+ c·m·30 Получимокончательную формулу m= 50·с·ρ·V1/(с·50+ c2·20+r+c·30) m=21 кг Вприложении пример автоматического решения задач в Excel
Answers & Comments
Поскольку Олово плавится при 232°, что значительно вышеточки кипения воды, необходимо проверить, не закипит ли вода.
Вычислим энергию, выделившуюся при фазовом переходе Олова изжидкого состояния в твердое
Q1=r·m2
Где r=59000 Дж/кг – удельная теплотаплавления Олова
Q1=59000·2=118000Дж
Как видим, эта энергия значительно меньше, чем необходимая для нагревания 11 кг воды на 91°с до ееиспарения
Q3=c·m1·91=4204200 Дж,
поэтому расплавившисьолово остывает отдавая при этом свою энергию Q2=c2·m2·(t2-t)
на нагревание воды
Q3=c·m1·(t-t1)
Пренебрегая потерями тепла составим уравнение тепловогобаланса
Q1+Q2=Q3
118000+ c2·m2·t2- c2·m2·t = c·m1·t- c·m1·t1
t=(118000+ c2·m2·t2+ c·m1·t1)/( c·m1+ c2·m2)
t=13.9°C
25.15.
Так,как лед, в процессе плавления превращается в воду, то его массу m такжебудем учитывать при заполнении ванны водой массой М.
Учитывая плотность воды ρ=1000 кг/м³ получимуравнение, связывающее массу воды и массу льда
М+m=ρ·V1
Энергия выделяемая водой при остывании
Q1=c·M·50
Энергияпоглощаемая льдом при нагревании от -20°С до 0°С равна
Q2=c2·m·20
Энергия,поглощаемая льдом при плавлении равна
Q3=r·m
и,наконец, энергия поглощаемая водой, полученной из разплавленного льда, при еенагревании от 0°С до 30°С равна
Q4=c·m·30
Пренебрегая потерями составимуравнение теплового баланса
Q1=Q2+Q3+Q4
c·M·50= c2·m·20+ r·m+ c·m·30
Учитываявыше приведенную связь между массами
М= ρ·V1-m
c· (ρ·V1-m )·50= c2·m·20+ r·m+ c·m·30
Получимокончательную формулу
m= 50·с·ρ·V1/(с·50+ c2·20+r+c·30)
m=21 кг
Вприложении пример автоматического решения задач в Excel