Паровой котел содержит 40 м³ воды при температуре 225 градусов Цельсия. Сколько воды при 9 градусах Цельсия было добавлено, если в итоге установилась общая температура 200 градусов Цельсия? Изменение плотности воды при повышении температуры не учитывать.

Физика 11 класс Термодинамика. Уравнение теплового баланса паровой котел 11 класс физика температура воды 225 градусов Цельсия 9 градусов Цельсия общая температура 200 градусов Цельсия расчет изменение плотности термодинамика теплообмен смешивание жидкостей Новый

Привет! Давай разберемся с этой задачей вместе.

У нас есть паровой котел с 40 м³ воды при температуре 225 градусов Цельсия, и мы добавляем воду при 9 градусах Цельсия, чтобы в итоге получить 200 градусов Цельсия. Нам нужно найти, сколько воды мы добавили.

Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип сохранения энергии. Сначала определим, сколько тепла теряет горячая вода и сколько тепла получает холодная вода.

Шаги для решения:

1. Обозначим объем добавленной холодной воды как V.
2. Температура горячей воды - 225°C, холодной - 9°C, итоговая - 200°C.
3. Сначала найдем, сколько тепла теряет горячая вода:
• Q1 = m1 * c * (T1 - T_final), где m1 = 40 м³, T1 = 225°C, T_final = 200°C.
4. Теперь найдем, сколько тепла получает холодная вода:
• Q2 = m2 * c * (T_final - T2), где m2 = V, T2 = 9°C.
5. Приравняем Q1 и Q2, так как тепло теряется горячей водой, равно теплу, полученному холодной водой.

Если рассматривать плотность воды как постоянную, можно упростить расчеты:

40 * (225 - 200) = V * (200 - 9)

Теперь подставим значения:

40 * 25 = V * 191

1000 = V * 191

Теперь найдем V:

V = 1000 / 191 ≈ 5.24 м³.

Так что, примерно 5.24 м³ воды при 9 градусах Цельсия было добавлено, чтобы достичь температуры 200 градусов Цельсия. Надеюсь, это помогло!