Каков объемный расход воды в душе (в литрах в минуту), если проточный водонагреватель используется в частном доме, где не подведены трубы с горячей водой? Температура холодной воды, выходящей из крана, составляет 14 °C, а температура течущей воды из душа (прошедшей через водонагреватель) составляет 40 °C. Учитывается, что водонагреватель имеет потребляемую мощность 5 кВт с КПД 80%, удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж / кг *°C, а плотность воды 1000 кг/м³. При использовании проточного водонагревателя вся поступающая в него холодная вода нагревается и немедленно вытекает наружу.
Пугающий_Лис
Для решения данной задачи мы будем использовать принцип сохранения энергии.
Сначала найдем массу воды, проходящей через водонагреватель за определенное время. Для этого мы будем использовать формулу:
\[
m = \frac{{P \cdot t}}{{c_{\text{{уд. теплоемкость}}} \cdot \Delta T}}
\]
где:
\(m\) - масса воды (кг),
\(P\) - потребляемая мощность водонагревателя (в Вт),
\(t\) - время использования водонагревателя (в секундах),
\(c_{\text{{уд. теплоемкость}}}\) - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг·°C),
\(\Delta T\) - изменение температуры воды (в °C).
Подставим значения в формулу:
\[
m = \frac{{5000 \, \text{{Вт}} \cdot t}}{{4200 \, \text{{Дж/кг·°C}} \cdot (40 - 14) \, °C}}
\]
Учитывая, что плотность воды составляет 1000 кг/м³, объем воды можно посчитать по формуле:
\[
V = m \cdot \text{{плотность}}
\]
Подставим значение плотности в формулу:
\[
V = m \cdot 1000 \, \text{{кг/м³}}
\]
Теперь, зная время использования водонагревателя \(t\) (в секундах), мы можем вычислить объемную скорость потока воды \(Q\) (в литрах в минуту), используя формулу:
\[
Q = \frac{{V}}{{t}} \cdot \frac{{60}}{{1000}}
\]
Подставим значения в формулу:
\[
Q = \frac{{m \cdot 1000 \, \text{{кг/м³}}}}{{t}} \cdot \frac{{60}}{{1000}}
\]
Округлим полученный результат до двух знаков после запятой, чтобы получить объемный расход воды в душе в литрах в минуту.
Пожалуйста, укажите время использования водонагревателя \(t\) (в секундах), чтобы я мог рассчитать объемный расход воды.
Сначала найдем массу воды, проходящей через водонагреватель за определенное время. Для этого мы будем использовать формулу:
\[
m = \frac{{P \cdot t}}{{c_{\text{{уд. теплоемкость}}} \cdot \Delta T}}
\]
где:
\(m\) - масса воды (кг),
\(P\) - потребляемая мощность водонагревателя (в Вт),
\(t\) - время использования водонагревателя (в секундах),
\(c_{\text{{уд. теплоемкость}}}\) - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг·°C),
\(\Delta T\) - изменение температуры воды (в °C).
Подставим значения в формулу:
\[
m = \frac{{5000 \, \text{{Вт}} \cdot t}}{{4200 \, \text{{Дж/кг·°C}} \cdot (40 - 14) \, °C}}
\]
Учитывая, что плотность воды составляет 1000 кг/м³, объем воды можно посчитать по формуле:
\[
V = m \cdot \text{{плотность}}
\]
Подставим значение плотности в формулу:
\[
V = m \cdot 1000 \, \text{{кг/м³}}
\]
Теперь, зная время использования водонагревателя \(t\) (в секундах), мы можем вычислить объемную скорость потока воды \(Q\) (в литрах в минуту), используя формулу:
\[
Q = \frac{{V}}{{t}} \cdot \frac{{60}}{{1000}}
\]
Подставим значения в формулу:
\[
Q = \frac{{m \cdot 1000 \, \text{{кг/м³}}}}{{t}} \cdot \frac{{60}}{{1000}}
\]
Округлим полученный результат до двух знаков после запятой, чтобы получить объемный расход воды в душе в литрах в минуту.
Пожалуйста, укажите время использования водонагревателя \(t\) (в секундах), чтобы я мог рассчитать объемный расход воды.
Знаешь ответ?