2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 09:44 


21/12/18
120
Здравствуйте! Пытаюсь составить уравнение теплового баланса замкнутой системы (идеальной). Что-то не получается.

Условия задачи:
Массы воды и материала одинаковые.
Начальная темп. воды - 100 гр.
Начальная темп. вещества - 0 гр.

$Q$ - количество теплоты
$c_1$ - удельная теплоемкость меди
$c_2$ - удельная теплоемкость воды
$t$ - конечная температура
$t_1$, $t_2$ - начальная температура
$\Delta t$ - разница температур

Уравнение баланса:
$cm\Delta t=cm\Delta t$

Массы можно опустить. Разница темп. вещества равна температуре конечной.

$ct=c\Delta t$
$400t=4200(100-t)$
$t=91.3$
Проверка:
$36520=36540$

Подскажите пожалуйста, в чем ошибка.

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 11:17 


21/12/18
120
Извиняюсь, я округлял. Все сошлось.

Вопрос следующий...
В задаче требуется:
Цитата:
Расположите бруски в порядке увеличения их конечной температуры

Материалы (удельная теплоемкость):
Медь(400)
Алюминий(920)
Железо(460)
Дерево(2400)

Если начальная температура была 0, значит конечная температура будет найденная $t$:
Дерево - 63.64
Алюминий - 82.03
Железо - 90.13
Медь - 91.3

Но ответ неверный.

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 12:01 


01/03/13
2614
$t_1-t\ne t-t_2$

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 14:30 
Аватара пользователя


23/05/20
379
Беларусь
Ilya83 в сообщении #1500030 писал(а):
Дерево - 63.64
Алюминий - 82.03
Железо - 90.13
Медь - 91.3

Но ответ неверный.


Ответ верный, если исходить из того условия задачи, которое напечатано. Может условия задачи записаны не точно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 14:38 


05/09/16
12059
Ilya83 в сообщении #1500030 писал(а):
Но ответ неверный.

А что понимается под ответом? Порядок расположения верный: сильнее нагреются менее теплоемкие вещества.
Вообще же, почему бы вам не написать формулу конечной температуры в общем виде $t(c_1)=\dots$

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 16:08 


21/12/18
120
Правильный ответ:
Железо, медь, алюминий, дерево.
Задача:
Цитата:
Четыре бруска одинакового объёма при температуре бросили в четыре одинаковых сосуда с водой при температуре каждый. Расположите бруски в порядке увеличения их конечной температуры в изолированной системе вода-брусок (потерями тепла пренебрегайте).

Цитата:
сильнее нагреются менее теплоемкие вещества.

Вот и я решил, что задача решается устно. Достаточно посмотреть табличные значения теплоемкости.
Потом решил рассчитать и тоже не получилось.
Цитата:
почему бы вам не написать формулу конечной температуры в общем виде

Не понял, что значит в общем виде.
Я составил баланс $Q_1=Q_2$. Дальше арифметика.
$c_1t=c_2t_2-c_2t+c_1t_1$
$400t=420000-4200t$
$4600t=420000$
$46t=4200$
$t=91.3$
Можно предположить, что в тесте ошибочно указали обратный порядок. Но тогда в порядок не укладываются $Cu$ и $Fe$. Я смотрел несколько таблиц теплоемкости. Там отличия минимальны.

Т.е у меня все верно? Тест с ошибками?

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 16:17 


05/09/16
12059
Ilya83 в сообщении #1500083 писал(а):
Вот и я решил, что задача решается устно.

Но не сказали нам что
Ilya83 в сообщении #1500083 писал(а):
Четыре бруска одинакового объёма

А не одинаковой массы. :facepalm:

-- 10.01.2021, 16:24 --

Ilya83 в сообщении #1500083 писал(а):
Не понял, что значит в общем виде.

Это значит, что надо составить функцию, которая дает значение конечной температуры в зависимости от входного параметра. Но поскольку вы (возможно, не специально) ввели нас в заблуждение относительно условий, написав что
Ilya83 в сообщении #1500020 писал(а):
Массы воды и материала одинаковые.
а на деле оказалось, что для расставления по ранжиру используется одинаковый объём, а не масса, то и параметр, от которого зависит конечная темпаратура, это не удельная теплоемкость (на единицу массы), а объемная теплоемкость (на единицу объема). Соотетсвенно, в этих новых условиях, сильнее нагреется брусок, у которого объемная теплоемкость меньше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепловой баланс (8 класс)
Сообщение10.01.2021, 18:14 


21/12/18
120
Цитата:
Но поскольку вы (возможно, не специально) ввели нас в заблуждение

Не специально. Простая невнимательность.

Тут надо учитывать плотность. Получается уравнение:
$c_1\rho_1t=c_2\rho_2\Delta t$

Всем большое спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group