Какая температура будет в воде в наполненном аквариуме, если каждая следующая порция подливаемой воды будет на полградуса теплее предыдущей? В прямоугольный аквариум длиной 40 см, шириной 30 см и высотой 20,2 см наливают воду из небольшой банки объемом 200 мл. Исходная температура воды в первой банке составляла 0,5 °C. Теплоемкость аквариума C равна 420 Дж/К, а начальная температура t₀ составляет 19 °C. Плотность воды ρ равна 1000 кг/м³, а удельная теплоемкость воды c равна 4200. Теплообменом с внешней средой можно пренебречь.
Solnechnyy_Den
Для решения данной задачи необходимо учесть несколько факторов: начальную температуру воды, температуру каждой порции подливаемой воды, теплоемкость аквариума и его объем.
Шаг 1: Вычисление начальной температуры воды в аквариуме
Исходная температура в первой банке составляла 0,5 °C. Эту же температуру имеет и вода в аквариуме перед подливкой первой порции. Обозначим эту температуру как \( t_0 \).
Шаг 2: Расчет изменения температуры воды при подливке каждой порции
Каждая следующая порция воды будет на полградуса теплее предыдущей. Обозначим разность температур как \( \Delta t = 0.5 \, \text{°C} \).
Шаг 3: Расчет количества подливаемых порций
Для определения количества порций необходимо знать объем наполненной банки и объем аквариума. Обозначим объем банки как \( V_{\text{банки}} = 200 \, \text{мл} \) и объем аквариума как \( V_{\text{аквариума}} = \text{Длина} \times \text{Ширина} \times \text{Высота} = 40 \, \text{см} \times 30 \, \text{см} \times 20.2 \, \text{см} \).
Количество порций можно рассчитать по формуле:
\[
\text{Количество порций} = \frac{V_{\text{аквариума}}}{V_{\text{банки}}}
\]
Шаг 4: Вычисление изменения температуры воды в аквариуме
Изменение температуры воды в аквариуме связано с теплоемкостью аквариума и изменением количества теплоты. Обозначим массу воды в аквариуме как \( m \), плотность воды как \( \rho \) и удельную теплоемкость воды как \( c \).
Изменение количества теплоты равно:
\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta t
\]
Изменение температуры воды в аквариуме можно выразить через изменение количества теплоты и теплоемкость аквариума:
\[
\Delta T = \frac{\Delta Q}{C}
\]
Полная температура воды в аквариуме равна начальной температуре плюс суммарное изменение температуры:
\[
T = t_0 + \Delta T
\]
После выполнения всех этих шагов можно перейти к вычислениям.
Шаг 1: Вычисление начальной температуры воды в аквариуме
Исходная температура в первой банке составляла 0,5 °C. Эту же температуру имеет и вода в аквариуме перед подливкой первой порции. Обозначим эту температуру как \( t_0 \).
Шаг 2: Расчет изменения температуры воды при подливке каждой порции
Каждая следующая порция воды будет на полградуса теплее предыдущей. Обозначим разность температур как \( \Delta t = 0.5 \, \text{°C} \).
Шаг 3: Расчет количества подливаемых порций
Для определения количества порций необходимо знать объем наполненной банки и объем аквариума. Обозначим объем банки как \( V_{\text{банки}} = 200 \, \text{мл} \) и объем аквариума как \( V_{\text{аквариума}} = \text{Длина} \times \text{Ширина} \times \text{Высота} = 40 \, \text{см} \times 30 \, \text{см} \times 20.2 \, \text{см} \).
Количество порций можно рассчитать по формуле:
\[
\text{Количество порций} = \frac{V_{\text{аквариума}}}{V_{\text{банки}}}
\]
Шаг 4: Вычисление изменения температуры воды в аквариуме
Изменение температуры воды в аквариуме связано с теплоемкостью аквариума и изменением количества теплоты. Обозначим массу воды в аквариуме как \( m \), плотность воды как \( \rho \) и удельную теплоемкость воды как \( c \).
Изменение количества теплоты равно:
\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta t
\]
Изменение температуры воды в аквариуме можно выразить через изменение количества теплоты и теплоемкость аквариума:
\[
\Delta T = \frac{\Delta Q}{C}
\]
Полная температура воды в аквариуме равна начальной температуре плюс суммарное изменение температуры:
\[
T = t_0 + \Delta T
\]
После выполнения всех этих шагов можно перейти к вычислениям.
Знаешь ответ?