Интересува ме проблемът за отопление на малко пространство - палатка. За съжаление нямам достатъчно знания. Ето какви са разсъжденията ми:
Ако внесем в палатка с обем 2 куб. метра (2 000 000 куб. см.) туба с 20 литра вода с температура 80 градуса и тази вода изстине до 20 градуса, значи се е отделила топлина 20 000 грама х 60 градуса = 1 200 000 калории или 1200 килокалории. Познанията ми стигат до тук. Ако в началото температурата в палатката е била 0 градуса и приемем, че няма загуби на топлина през стените, каква ще е тепмературата на въздуха след отделянето на тези килокалории? Благодаря!

Страницата на хумориста Весел Цанков -

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Намираш колко е относителното тегло на въздуха т.е. колко тежи 1 кубичен метър, колко му е топлинния капацитет т.е. колко енергия му е нужна за да си повиши температурата на 1 килограм с 1 градус и... мисля останалото е само математика и внимавай че нещата ги дават в различни мерни единици.

"Я в Москве с киркой уран найду, при такой повышенной зарплате"

Благодаря!

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Q=m.c.(T2-T1), за водата с=4186
При охлаждането от 80 до 20 градуса тубата с вода ще отдели 5040 килокалории.
За въздуха с=1000, плътността е =1,29 kg/m3
(Т2-Т1)=Q/(m.c) = 1953 градуса

Това на практика не се получава, защото топлообменът е бавен, а загуби има доволно много.

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Хъм! Температурата в палатката ще стане 1953 градуса?! Не трябва ли да се изравни температурата на въздуха и на водата и след това да започне охлаждане на цялата система, т.е. палатка?

Страницата на хумориста Весел Цанков -

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

ако енергията на тубата се предаде изцяло на въздуха който ти е в палатката без загуби може и толкова да е (нямам време а и ме мързи да смятам). Правилно си се ориентирал - енергията (топлинната) се предава от по-топлото към по-студеното тяло т.е. пак опираме до математиката от типа на "един автомобил тръгва от град А към град Б със скорост... в същото време от град Б със скорост... тръгва друг автомобил къде ще се срещнат" т.е. кога 2-те температури ще се изравнят и топлообмена ще престане.

Ако ще вкарваш и топлообмена на палатката с околния въздух става страшно, започва да се играе и с това с каква скорост се топлоотдава от тубата към въздуха и с каква скорост се топлоотдава от палатката навън.... накрая температурата на въздуха в палатката ти е ти е функция във времето (зависи от времето). А бе веселбата е голяма само да ти се занимава и да си добър по математика да си го направиш на уравнение.

"Я в Москве с киркой уран найду, при такой повышенной зарплате"

Не съм добър, тъй че експериментално ще се провери, като му дойде времето. Благодаря!

Страницата на хумориста Весел Цанков -

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Мързи ме да вниквам в сметките ти, но резултатът е невъзможен и грешен.

Няма как температурата да се повиши до по-висока от тази на водата, каквато и енергия да има водата. Сметките ти несъмнено са грешни, защото не отчиташ, че просто част от топлината ще се отдели от водата и ще загрее въздуха в палатката докато температурата на въздуха не се изравни с тази на водата. От там нататък топлообменът е невъзможен, тъй като няма температурна разлика, която да го породи.
А и ако приемем, че няма излъчване навън, тази равновесна температура ще си остане така вечно.
Твоят резултат би бил може би верен ако с някаква термопомпа се изпомпи цялата енергия от водата насилствено така да се каже. Но само с естествен топлообмен не може да стане.
На практика ще има и топлообмен навън от палатката, т.е. постепенно всичко ще изстине до температурата на околната среда. За колко време - зависи от топлоизолационните качества (или колко са топлопроводими) на стените на палатката.

На който му се занимава, да си направи точните сметки.

докато температурата на въздуха не се изравни с тази на водата. От там нататък топлообменът е невъзможен, тъй като няма температурна разлика, която да го породи.

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Резултатът е грешен, тъй като и условието е поставено некоректно.
В една затворена термодинамична система няма как да се знае до каква температура ще се охлади по-горещото тяло, вследствие топлообмен с по-студеното и именно тази температура е интересната в случая:

c1.m1(t1-t)=c2.m2(t-t2)

t - температура на дадените вещества след установяването на топлинно равновесие,
t1 - температурата на веществото с по-висока температура (вещество 1),
t2 - температурата на веществото с по-ниска температура (вещество 2),
c1 и c2 са съответно специфичните топлинни капацитети на двете вещества (вещества 1 и 2)
m1 и m2 са масите на двете вещества(вещества 1 и 2).

Оттук:

c1.m1(t1-t)=c2.m2(t-t2)
c1.m1.t1 – c1.m1.t=c2.m2.t – c2.m2.t2
c1.m1.t1+ c2.m2.t2= c2.m2.t+ c1.m1.t
c1.m1.t1+ c2.m2.t2=t(c2.m2+c1.m1)
t=( c1.m1.t1+ c2.m2.t2)/ (c2.m2+c1.m1)

Замества се с основни мерни единици, за температура - с келвини!

t=(4186.20.353+1000.2,58.273)/(1000.2.58+4186*20)=350.61K

или 77,61 градуса Целзий.

Този резултат е нормален с оглед на отношението на масата на двете вещества - 20kg спрямо 2,58kg и отношението на специфичните топлинни капацитети - 1000 спрямо 4186 и в двата случая в полза на водата.

Ако обаче намесим и загубите тогава температурата ще се промени драстично

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите