Работаем самостоятельно Изучение явления теплообмена
Оборудование: стеклянный стакан, измерительный цилиндр, холодная и горячая во-
да, термометр.
Рассчитайте температуру tѕ смеси холодной воды массой m, с начальной тем-
пературой t, и горячей воды массой т, с начальной температурой to. Проверьте
результаты расчёта экспериментально.
Содержание работы
Сучётом того, что удельные теплоёмкости горячей и холодной воды одинаковы, из
уравнения теплового баланса (313) определим температуру tо смеси горячей и холод-
ной воды:
с(mt + moto) - mth + mot,
tz
с(m+ тр) my + m2
Порядок выполнения задания
1. Отмерьте измерительным цилиндром 100 см холодной воды и вылейте воду в ста-
кан. Измерьте температуру tо холодной воды. Результаты измерений запишите в таблицу.
2. Налейте в измерительный цилиндр горячую воду объёмом 50 см и измерьте её
температуру t. Результаты измерений запишите в таблицу.
3. Вылейте горячую воду в стакан с холодной водой и измерьте температуру tо сме-
си. Результаты измерений запишите в таблицу.
4. Вычислите температуру top смеси
горячей и холодной воды для измерен- Таблица 31.1
ных значений температуры горячей и
ta, °C
холодной воды и для известных значе-
ний массы горячей и холодной воды.
30
Результаты запишите в таблицу.
m, г
m2 Г
t1 °C
t2 °C
tЗр, °C
t3э, °с
Q1=Q2. ( Q1 -количество теплоты, отданное керосином, Q2 -количество теплоты, полученное водой)
Q1=q*m1. ( q -удельная теплота сгорания керосина=46*10^6Дж / кг, m1 - его масса, )
Q2=c*m2*(t2 - t1). ( c-удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m2-масса воды, t1-начальная температура воды=20град, t2-конечная температура воды=100 град) . Приравняем:
q*m1=c*m2*(t2 - t1) выразим массу керосина
m1=(c*m2*(t2 - t2)) / q.
m1=(4200*100*(100 - 20)) / 46*10^6=0,730кг. ( 730грамм) .
частота звука в точке от которой удаляется самолет f1= 1/t1=f/(1+v/c) =f*c/(v+c)=f*(1-v/(v+c))
частота звука изменилась на f1-f=-f*v/(v+c)=-1000*300/(300+340) Гц = -468,75 Гц ~ -469 Гц
частота звука уменьшилась практически вдвое