Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания таких марок, как «Приора», «Калина», «Гранта» вмещает 8 л антифриза. В радиатор налили 2 л антифриза, имеющего температуру 40°С, а затем долили антифриз с температурой 80°С. Определите температуру смеси. Потерями пренебречь. Плотность антифриза считать постоянной.
Другие предметы Университет Термодинамика физика университет термодинамика температура смеси охлаждение двигателя антифриз расчет задача по физике теплообмен Теплоёмкость радиатор внутреннее сгорание
Для решения задачи о нахождении температуры смеси антифризов, нам нужно воспользоваться принципом теплового баланса. Мы будем считать, что потерь тепла нет, и вся теплота, переданная одним антифризом, равна теплоте, полученной другим антифризом.
Давайте обозначим:
Объем антифриза можно перевести в массу, так как плотность антифриза постоянна. Предположим, что плотность антифриза равна 1 кг/л. Тогда:
Теперь, согласно закону сохранения энергии, мы можем записать уравнение:
m1 * c * (Tм - T1) + m2 * c * (Tм - T2) = 0
Где c - удельная теплоемкость антифриза, которая также можно считать постоянной и сократить в уравнении:
2 * (Tм - 40) + x * (Tм - 80) = 0
Теперь выразим x. Поскольку мы не знаем x, но знаем, что общий объем системы 8 л, то:
x = 8 - 2 = 6 л
Подставим значение x в уравнение:
2 * (Tм - 40) + 6 * (Tм - 80) = 0
Теперь раскроем скобки:
2Tм - 80 + 6Tм - 480 = 0
Соберем все Tм в одну сторону уравнения:
8Tм - 560 = 0
Теперь решим уравнение относительно Tм:
8Tм = 560
Tм = 560 / 8 = 70°С
Ответ: Температура смеси антифризов составляет 70°С.