Электроплитка нагревает кусок свинца от 20°С до 100°C за 2 мин. За какое время она нагреет этот кусок от 200°С до 400°С?
Дано:
t^o_1=20°С
t^o_2=100°С
t^o_3=200°С
t^o_4=400°С
t_1=120\;c
Найти: t_2
Q=Pt
t_2=\frac{Q_2}{P}=\frac{Cm(t^o_4-t^o_3)}{P}
P=\frac{Q_1}{t_1}=\frac{Cm(t^o_2-t^o_1)}{t_1}
t_2=\frac{Q_2}{P}=\frac{Cm(t^o_4-t^o_3)}{\frac{Cm(t^o_2-t^o_1)}{t_1}}=\frac{t_1(t^o_4-t^o_3)}{t^o_2-t^o_1}
t_2=\frac{120*(400-200)}{100-20}=300\;c
Однако, проверим, нет ли в этой задаче засады. А что, если заданная температура нагрева больше температуры плавления свинца? Тогда придется еще прибавить время на его плавление, ведь достигнув в процессе нагревания температуры плавления, свинец будет оставаться при этой температуре до тех пор, пока весь не расплавится.
Обратимся к таблице температур плавления материалов.
Да, уж! Хорошее дело! Таки есть в этой задаче капкан! Ладно, к найденному времени нужно прибавить время, необходимое для процесса плавления куска свинца.
t_3=\frac{Q_3}{P}=\frac{mt_1\lambda}{Cm(t^o_2-t^o_1)}=\frac{t_1\lambda}{C(t^o_2-t^o_1)}
Дано:
t^o_1=20°С
t^o_2=100°С
t^o_3=200°С
t^o_4=400°С
t_1=120\;c
Найти: t_2
Q=Pt
t_2=\frac{Q_2}{P}=\frac{Cm(t^o_4-t^o_3)}{P}
P=\frac{Q_1}{t_1}=\frac{Cm(t^o_2-t^o_1)}{t_1}
t_2=\frac{Q_2}{P}=\frac{Cm(t^o_4-t^o_3)}{\frac{Cm(t^o_2-t^o_1)}{t_1}}=\frac{t_1(t^o_4-t^o_3)}{t^o_2-t^o_1}
t_2=\frac{120*(400-200)}{100-20}=300\;c
Однако, проверим, нет ли в этой задаче засады. А что, если заданная температура нагрева больше температуры плавления свинца? Тогда придется еще прибавить время на его плавление, ведь достигнув в процессе нагревания температуры плавления, свинец будет оставаться при этой температуре до тех пор, пока весь не расплавится.
Обратимся к таблице температур плавления материалов.
Да, уж! Хорошее дело! Таки есть в этой задаче капкан! Ладно, к найденному времени нужно прибавить время, необходимое для процесса плавления куска свинца.
t_3=\frac{Q_3}{P}=\frac{mt_1\lambda}{Cm(t^o_2-t^o_1)}=\frac{t_1\lambda}{C(t^o_2-t^o_1)}
Подставьте данные из таблиц и условия в последнюю формулу и вычислите время на плавление свинца.
Прибавьте найденное время к найденному ранее времени нагрева и получите ответ на задачу.
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.