Какая температура атмосферного воздуха tо была в данное время года в монгольских степях, если монгольские кочевники включили два топливных обогревателя в юрте и температура воздуха в юрте установилась на 16°C, а затем повысилась до 25°C?
Романович
Для решения данной задачи нам необходимо использовать первое начало термодинамики, которое гласит следующее: изменение внутренней энергии системы (в данном случае воздуха в юрте) равно сумме работы, выполненной над системой и тепла, полученного системой.
Так как мы рассматриваем процесс воздуха внутри юрты, где нет работы, то изменение внутренней энергии равно полученному теплу. А по закону сохранения энергии, это тепло будет равно сумме тепла, полученного от двух обогревателей.
Чтобы найти начальную температуру \(t_o\) воздуха в монгольских степях, мы можем выразить это через уравнение:
\[
\Delta Q = mc\Delta T
\]
где \(m\) - масса воздуха в юрте (которая остается постоянной), \(c\) - удельная теплоемкость воздуха и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Исходя из этого, мы можем записать:
\[
\Delta Q_1 + \Delta Q_2 = mc\Delta T
\]
где \(\Delta Q_1\) и \(\Delta Q_2\) - тепло, полученное от первого и второго обогревателей соответственно.
Поскольку \(\Delta Q = mc\Delta T\), мы можем записать:
\[
\Delta Q_1 = mc\Delta T_1
\]
\[
\Delta Q_2 = mc\Delta T_2
\]
Теперь мы можем записать уравнение следующим образом:
\[
mc\Delta T_1 + mc\Delta T_2 = mc\Delta T
\]
Упрощая это уравнение, мы получаем:
\[
\Delta T_1 + \Delta T_2 = \Delta T
\]
Здесь \(\Delta T_1\) - изменение температуры, вызванное первым обогревателем, а \(\Delta T_2\) - изменение температуры, вызванное вторым обогревателем.
Теперь мы знаем, что изменение температуры, вызванное первым обогревателем, составляет 16°C, а изменение температуры, вызванное вторым обогревателем, составляет 25°C. Подставляя эти значения в уравнение, мы имеем:
\[
\Delta T_1 + \Delta T_2 = \Delta T
\]
\[
16 + 25 = \Delta T
\]
\[
41 = \Delta T
\]
Следовательно, изменение температуры воздуха в юрте составило 41°C.
Зная изменение температуры, мы можем найти начальную температуру \(t_o\) путем вычитания изменения температуры из конечной температуры:
\[
t_o = t_{\text{конечная}} - \Delta T = 25 - 41 = -16
\]
Таким образом, начальная температура воздуха в монгольских степях составляла -16°C.
Так как мы рассматриваем процесс воздуха внутри юрты, где нет работы, то изменение внутренней энергии равно полученному теплу. А по закону сохранения энергии, это тепло будет равно сумме тепла, полученного от двух обогревателей.
Чтобы найти начальную температуру \(t_o\) воздуха в монгольских степях, мы можем выразить это через уравнение:
\[
\Delta Q = mc\Delta T
\]
где \(m\) - масса воздуха в юрте (которая остается постоянной), \(c\) - удельная теплоемкость воздуха и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Исходя из этого, мы можем записать:
\[
\Delta Q_1 + \Delta Q_2 = mc\Delta T
\]
где \(\Delta Q_1\) и \(\Delta Q_2\) - тепло, полученное от первого и второго обогревателей соответственно.
Поскольку \(\Delta Q = mc\Delta T\), мы можем записать:
\[
\Delta Q_1 = mc\Delta T_1
\]
\[
\Delta Q_2 = mc\Delta T_2
\]
Теперь мы можем записать уравнение следующим образом:
\[
mc\Delta T_1 + mc\Delta T_2 = mc\Delta T
\]
Упрощая это уравнение, мы получаем:
\[
\Delta T_1 + \Delta T_2 = \Delta T
\]
Здесь \(\Delta T_1\) - изменение температуры, вызванное первым обогревателем, а \(\Delta T_2\) - изменение температуры, вызванное вторым обогревателем.
Теперь мы знаем, что изменение температуры, вызванное первым обогревателем, составляет 16°C, а изменение температуры, вызванное вторым обогревателем, составляет 25°C. Подставляя эти значения в уравнение, мы имеем:
\[
\Delta T_1 + \Delta T_2 = \Delta T
\]
\[
16 + 25 = \Delta T
\]
\[
41 = \Delta T
\]
Следовательно, изменение температуры воздуха в юрте составило 41°C.
Зная изменение температуры, мы можем найти начальную температуру \(t_o\) путем вычитания изменения температуры из конечной температуры:
\[
t_o = t_{\text{конечная}} - \Delta T = 25 - 41 = -16
\]
Таким образом, начальная температура воздуха в монгольских степях составляла -16°C.
Знаешь ответ?