Внутри трубы, через которую течет вода, находится нагреватель мощностью 3 кВт. За счет этого температура воды на выходе трубы на 60 градусов больше, чем на входе. Пренебрегая потерями тепла определить скорость течения воды в трубе, если площадь ее сечения 1 см2. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кгС, плотность 1000 кг/м3
Внутри трубы, через которую течет вода, находится нагреватель мощностью 3 кВт. За счет этого температура воды на выходе трубы на 60 градусов больше, чем на входе. Пренебрегая потерями тепла определить скорость течения воды в трубе, если площадь ее сечения 1 см2. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кгС, плотность 1000 кг/м3
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
m c ΔT = P * t
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, P - мощность нагревателя, t - время нагрева.
Масса воды можно найти, используя плотность и объем:
m = ρ * V
V = S * L
где ρ - плотность воды, S - площадь сечения трубы, L - длина трубы.
Также, можно найти изменение температуры:
ΔT = 60°С
Подставляем все в формулу:
1000 1</em>10(−4)1 </em> 10^(-4)1</em>10(−4) 4200 60 = 3000 * t
Отсюда найдем время нагрева:
t = 70 с
С учетом того, что площадь сечения трубы равна 1 см2 или10(−4)м2или 10^(-4) м2или10(−4)м2, и мощность нагревателя 3 кВт или3000Втили 3000 Втили3000Вт, можем найти скорость течения воды:
P = F v ρ
3000 = 1 v 1000
v = 3 м/с
Таким образом, скорость течения воды в трубе равна 3 м/с.