5.59. Щоб нагріти намет, туристи клали у нього 3 цеглини розміром 25x12x8 см, які були нагріті в багатті до 90 °C. Коли

Предмет вопроса: Теплова рівновага і теплопередача

Пояснення: Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения энергии при теплопередаче. Энергия, переданная цегельными, должна быть равна энергии, полученной наметом.

Сначала найдем объем цегельней:
V_цеглин = S * h = (25 см * 12 см * 8 см) = 2400 см^3

Затем найдем количество тепла, переданного намету:
Q_цеглин = m * c * ΔT
где m - масса цеглини, c - удельная теплоемкость цеглини, ΔT - изменение температуры

Для того чтобы найти массу цеглини, нужно знать плотность материала. Допустим, что плотность цеглини равна 2 г/см^3.

m = V_цеглин * плотность = 2400 см^3 * 2 г/см^3 = 4800 г

Теперь мы можем найти количество тепла, переданного намету:
Q_цеглин = m * c * ΔT = 4800 г * c * (90 °C - 30 °C)

Величину удельной теплоемкости может быть сложно найти точно, так как она зависит от материала цеглини. Предположим, что у нас есть удельная теплоемкость для данного материала, и пусть она равна 0.84 Дж/г*°C.

Тогда:

Q_цеглин = 4800 г * 0.84 Дж/г*°C * (90 °C - 30 °C)

Также нам известно, что температура воздуха в намете возросла на 8 °C. Отсюда мы можем найти количество тепла, полученное наметом:

Q_намет = m_намет * c_намет * ΔT_намет

где m_намет - масса воздуха в намете, c_намет - удельная теплоемкость воздуха, ΔT_намет - изменение температуры

Мы предположим, что у нас есть удельная теплоемкость для воздуха, и пусть она равна 1 Дж/(г*°C).

Если мы хотим найти долю энергии, переданную цеглине, необходимо решить следующее уравнение:

Q_цеглин = Q_намет
4800 г * 0.84 Дж/г*°C * (90 °C - 30 °C) = m_намет * c_намет * ΔT_намет

Демонстрация: Найти долю энергии, переданную цеглинами для нагревания воздуха в намете, если объем намета равен 10 м^3.

Совет: Перед решением задачи всегда проверяйте единицы измерения, чтобы убедиться, что они соответствуют друг другу и могут быть правильно использованы в уравнении.

Задание: Удельная теплоемкость воздуха может варьироваться в зависимости от условий, поэтому найдите долю энергии, переданную цеглинами для нагревания воздуха в намете, если удельная теплоемкость воздуха равна 1.005 Дж/(г*°C), объем намета составляет 20 м^3, а удельная теплоемкость цгелини составляет 0,84 Дж/(г*°C).