ответ:ано:
m1 = 500 грамм = 0,5 килограмм - масса воды;
t0 = 15° градусов по Цельсию - начальная температура воды;
m2 = 75 грамм = 0,075 килограмм - масса водяного пара;
t1 = 100° градусов по Цельсию - температура водяного пара;
c = 4200 Дж/(кг*С) - удельная теплоемкость воды;
q = 2,3 * 105 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды.
Требуется определить t (градус Цельсия) - конечную температуру смеси.
Энергия, которая потребуется на нагрев воды, будет равна сумме энергии, которая выделится при охлаждении водного пара и при охлаждении получившейся воды до температуры смеси, то есть:
Q1 = Q2 + Q2;
c * m1 * (t - t0) = q * m2 + c * m2 * (t1 - t);
c * m1 * t - c * m1 * t0 = q * m2 + c * m2 * t1 - c * m2 * t;
c * m1 * t + c * m2 * t = q * m2 + c * m2 * t1 + c * m1 * t0;
t * c * (m1 + m2) = q * m2 + c * m2 * t1 + c * m1 * t0;
t = (q * m2 + c * m2 * t1 + c * m1 * t0) / (c * (m1 + m2));
t = (230000 * 0,075 + 4200 * 0,075 * 100 + 4200 * 0,5 * 15) / (4200 * (0,5 + 0,075));
t = (17250 + 31500 + 31500) / (4200 * 0,575);
t = 80250 / 2415 = 33,2 ° градуса Цельсия.
ответ: температура смеси будет равна 33,2° градуса по шкале Цельсия.
Объяснение:
R1 = R2 = 10 Ом.
U = 220 В.
m1 = 1 кг.
m2 = 300 г = 0,3 кг.
T = 37 с.
t2 = 100 °С.
С1 = 4200 Дж/кг *°С.
С2 = 900 Дж/кг *°С.
t1 - ?
При параллельном соединение спиралей общее их сопротивление R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).
R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.
Согласно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.
Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1 до температуры кипения t2.
Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.
U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.
C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.
t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).
t1 = (4200 Дж/кг *°С *1 кг *100 °С+ 900 Дж/кг *°С *0,3 кг *100 °С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *°С *1 кг + 900 Дж/кг *°С *0,3 кг) = 19,8 °С.
ответ: начальная температура воды составляла t1 = 19,8 °С.
Объяснение: