Сколько необходимо стоградусной пары для нагрева бетонной плиты массой 200 кг от 10 с до 40 с. скільки необхідно стоградусної пари для нагрівання бетонної плити масою 200 кг від 10 с до 40 с.
Площадь сечения равна: S=πR^2 R=0.6 м => S=3.14*(0.6)^2=1.13 м^2 Найдём массу воды в трубе: m=S*h*p Здесь h-длина трубы m=1.13*150*1000=169500 кг Далее закон сохранения энергии: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 В начале скорость нулевая, в конце он достигает нужной высоты т.е. уже нулевой. И так получается: Ep1=Ek2 m*g*h/2=m*v^2/2 здесь h- перепад высоты. h/2-это потому, что Ep- связанно с движением центра масс После сокращений получаем: v=√gh = √10*19=13.8 м/с Энергия, которую можно получить равна: Ep=mgh/2=16102500 Дж Переводим в кВт-ч, получается Ep≈4,473 кВт-ч или Ep=16102.5 кВт-с
t₁ = 10°C
t₂ = 40°C
t₃ = 100°C
λ = 22,5·10⁵ Дж/кг -- питома теплота пароутворення води
с₁ = 880 Дж/(кг·°C) -- питома теплоємність бетону
с₂ = 4200 Дж/(кг·°C) -- питома теплоємність води
m₂ = ? -- маса пари
Рівняння теплового балансу: λm₂ + c₂m₂(t₃ - t₂) = c₁m₁(t₂ - t₁).
m₂ = c₁m₁(t₂ - t₁)/(λ + c₂(t₃ - t₂))
m₂ = 880·200·(40 - 10)/(22,5·10⁵ + 4200·(100 - 40)) ≈ 2,11 кг