Как определить температуру смеси
Перейти к содержимому

Как определить температуру смеси

  • автор:

Расчёт температуры смеси нескольких потоков воды

Данная программа подходит для расчёта температуры воды полученной в результате смешения нескольких потоков или объёмов воды, температура которых больше 0°C и меньше 150°C.

Формула для расчёта температуры смеси нескольких потоков воды

Online Расчёты

Температурный график системы отопления

Проверка показаний счётчика тепла

Расчёт дроссельной шайбы

Расчёт температуры смеси

Расчёт диаметра коллектора

Тепловое расширение труб

Расчёт П-образного компенсатора

Расчёт Г-образного компенсатора

Расчёт Z-образного компенсатора

Расчёт осевого компенсатора

Потери давления в трубе

Расчёт диаметра трубы

Расстояние между опорами труб

Тепловые потери в тепловой сети

Тепловые потери с трубы (фактические)

Сравнение стоимости 1 Гкал тепла на различном топливе

Определение температуры смеси.

В технике часто приходится иметь дело с объектами или процессами, в которых смешиваются два или более потоков. Потоки могут состоять из разных веществ в разных агрегатных состояниях, иметь разные давления и температуры (например, смешивание воды и пара). Для лучшего перемешивания иногда используется перемешивающее устройство. В частности, для системы, изображенной на рис. 3.15, балансы массы и энергии можно записать так:

Перемешивающее устройство

Рис. 3.15. Перемешивающее устройство

Пренебрегая изменением кинетической и потенциальной энергии, запишем

Если перемешивание происходит без теплообмена с окружающей средой и без совершения работы, то это выражение упрощается:

Это соотношение можно представить в виде

или, полагая, что теплоемкости постоянны,

Таким образом, зная температуры и потоки масс компонентов на входе, можно определить стационарную температуру потока на выходе.

Например, если два вещества с температурами tx и t2, с потоками масс щ, т2 и удельными теплоемкостями ср ср2 соответственно смешиваются при постоянном давлении, то приближенное значение температуры смеси можно найти по формуле

Если система состоит из нескольких таких фрагментов, то ее равновесную температуру приближенно можно рассчитать по формуле

Если выравнивание температур происходит при постоянном объеме, без теплообмена и совершения работы, то баланс энергии в стационарном режиме можно представить в виде равенства

где Е энергия компонентов до смешения; Е2 — энергия после смешения,

В общем случае выполняется равенство

Если известны теплоемкости, температуры и массы компонентов, можно найти приближенное значение равновесной температуры смеси, полагая, что теплоемкости всех компонентов постоянны или используя средние значения теплоемкостей. Расчет температуры смеси в этом случае производится по формуле

В калориметре с адиабатными стенками находится mw = 800 г воды при температуре tw = 15°С, теплоемкость воды cw = 4,19 кДж/ (кг-К). Вода находится в серебряном стакане массой ms = 250 г, теплоемкость серебра cs = 0,23 кДж/ (кг-К). В воду бросают кусок алюминия массой тА = 200 г с температурой tA = 100°С. После выравнивания температур температура системы равна tm = 19,2°С. Чему равна теплоемкость алюминия?

Рассмотрим еще один пример.

Охлаждаемый объект находится в холодильнике, при этом из окружающей среды в холодильник за счет градиента температур направлен тепловой поток =50 Вт. Мощность, потребляемая холодильником, составляет W3J1 = -110 Вт. Чему равен тепловой поток, отводимый из холодильника в окружающую среду Qc q? Насколько изменится температура воздуха в помещении в течение часа работы холодильника, если объем помещения — 40 м 3 , плотность воздуха — 1,2 кг/м 3 , cv = 0,717 кДж/ (кг-К) и помещение полностью изолировано?

Баланс энергии для стационарного режима работы

В стационарном режиме суммарный поток энергии из холодильника в окружающую среду равен потребляемой мощности. При этом изменение внутренней энергии воздуха в единицу времени равно

Как определить температуру смеси

Репетитор
по физике

П
Р
О
Г
Р
А
М
М
И
Р
О
В
А
Н
И
Е
Репетитор
916 478 1032

Репетитор
по физике

Репетитор
по алгебре

Репетитор
по физике

Задачи на определение температуры смеси
(Задачи на уравнение теплового баланса) .

Задача 1. (Температура смеси)
Смешали \(m_=1 кг \) холодной воды при температуре \(t_=10^0C \) и горячую воду при температуре \(t_=90^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\ 50^0 C . \)
Какова масса горячей воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_=Q_ \)
Холодная вода нагреется до температуры \( 50^0 C \)
Горячая вода остынет до температуры \( 50^0 C \)

Составим уравнение теплового баланса:

Разделим на \(40\) обе части уравнения:

Разделим на \(c \) обе части уравнения:

Задача 2. (Температура смеси)
Смешали \(m_х=1 кг \) холодной воды при температуре \(t_х=10^0C \) и горячую воду при температуре \(t_г=90^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\Theta=50^0 C . \)
Какова масса горячей воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_х=Q_г \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta=50^0 C \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta=50^0 C \)

Составим уравнение теплового баланса:

\( cm_х(50-10) = cm_г(90-50) \)
\( cm_х \cdot 40 = cm_г \cdot 40 \)
\( cm_х = cm_г \)
\(m_г=m_х \)
\(m_г=1 кг \)
Ответ: \(m_г=1 кг \)

Задача 3. (Температура смеси)
Смешали \(m_1=2 кг \) холодной воды при температуре \(t_1=5^0C \) и горячую воду при температуре \(t_2=95^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\Theta=80^0 C . \)
Какова масса горячей воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_х=Q_г \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta=80^0 C \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta=80^0 C \)

Составим уравнение теплового баланса:

\( cm_1 \cdot 75 = cm_2 \cdot 15 \)

Задача 4. (Температура смеси)
Смешали холодную воду при температуре \(t_=0^0C \) и горячую воду массой \(m_=2,5 кг \) при температуре \(t_=95^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\Theta=10^0 C . \)
Какова масса холодной воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_=Q_ \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta=10^0 C \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta=10^0 C \)

Составим уравнение теплового баланса:

\( cm_ \cdot 10 = cm_ \cdot 85 \)

Задача 5. (Температура смеси)
Смешали \(6 кг\) холодной воды при температуре \(t_=10^0C \) с горячей водой массой \(m_=2 кг \) при температуре \(t_=100^0C .\)
Найти температуру получившейся смеси
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_=Q_ \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta \)

Составим уравнение теплового баланса:

Разделим обе части уравнения на \(c:\)

Ответ: \( \Theta=32,5^0 C \)

Задача 6. (Температура смеси)
В кастрюлю, где было 3 кг воды при температуре \(20 ^0 C \) долили \( 200 \; грамм \) кипятка.
Найти температуру получившейся смеси
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_=Q_ \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta \)

Составим уравнение теплового баланса:

Разделим обе части уравнения на \(c:\)

Ответ: \( \Theta=25^0 C \)

Задача 7 (температура смеси).
В дачный бассейн, содержащий 1,2 тонны воды при температуре \(22^0 C \) добавили \(V=300\) литров воды, находящейся при температуре \(80 ^0 C \)
Какая температула установится в бассейне?
Плотность воды \(\rho=1000 кг/м^3 \)
Показать ответ Показать решение Видеорешение

\( V=300\; литров=0,3 м^3 \)
\( 1,2 тонны= 1200 кг
\)
\( m_ = \rho V=1000 кг/м^3 \cdot 0,3 м^3 =300 кг\)
Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_=Q_ \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta \)

Дано:
\(m_ = 300 кг \) \(m_ = 1200 кг \)

Составим уравнение теплового баланса:

Разделим обе части уравнения на \(c:\)

Ответ: \( \Theta=33,6^0 C \)

Задача 8 (температура смеси).
Смешали 7 литров воды при температуре \(19^0 C \) и 13 литров воды при температуре \(79^0 C .\) Найти температуру получившейся смеси.
Плотность воды \(\rho=1000 кг/м^3 \)
Показать ответ Показать решение Видеорешение

\( V<хол>=7\; литров=0,007 м^3 \)
\( m_ <хол>= \rho V=1000 кг/м^3 \cdot 0,007 м^3 =7 кг\)
\( V=13\; литров=0,013 м^3 \)
\( m_ = \rho V=1000 кг/м^3 \cdot 0,013 м^3 =13 кг\)
Количество теплоты полученное холодной водой равно количеству теплоты отданному горячей водой
\(Q_<хол>=Q_ \)
Холодная вода нагреется до температуры \(\Theta \)
Горячая вода остынет до температуры \(\Theta \)

Дано:
\(m_ = 13 кг \) \(m_ = 7 кг \)

Составим уравнение теплового баланса:

Разделим обе части уравнения на \(c:\)

как измерять температуру смеси?

всем привет! подскажите плиз как измеряете температуру воды для смеси или просто водыц? где можно купить подходящий термометр (для воды но не для ванны)?
а то пока только способ «капнуть на руку». иногда блин больно получается:)

Екатеринбург

Я в отдельном стаканчике смешиваю горячую воду и холодную(кипяченую, но остывшую) и все. Когда теплая- вот и вода для смеси. Еще мучиться с термометром %)

Екатеринбург

а то пока только способ «капнуть на руку»

я только так и измеряла. около запястья-большого пальца капала..там самое чувствительное место

иногда блин больно получается

:gy: ну ни чё вы :gy: там кипяток разводите, что вам больно.
не знаю даже. я на глаз примерно.

Екатеринбург
подогреватель купите

Я в отдельном стаканчике смешиваю горячую воду и холодную(кипяченую, но остывшую) и все. Когда теплая- вот и вода для смеси. Еще мучиться с термометром

У меня электрочайник с термометром встроенным. Хлопот не знаю. :good:

Смешиваю в пропорции: на 1/3 кипятка 2/3 воды комнатной температуры.

Екатеринбург
Максима-сима-сима

Смешиваю в пропорции: на 1/3 кипятка 2/3 воды комнатной температуры.

:ugu:
Бытылочку к локтевому сгибу прикладываю.

мы купили подогреватель, в нем постоянная темп 37-круглосуточно

У меня электрочайник с термометром встроенным. Хлопот не знаю

У меня такой же. Замечательная и очень удобная штука. :good:

Екатеринбург

я инфракрасным термретром меряю. Очень быстро и удобно. Вообще-то он для ляли предназначался, т.к. изначально не хотела с ртутным мучиться, но вот и для смеси пригодился 🙂

Екатеринбург

Прочитала в журнале что смесь нельзя разводить слишком горячей водой, погибают полезные вещества в ней. Так что поосторожнее с кипятком!

Все разделы

Тема закрыта

  • Обратная связь
  • Размещение рекламы
  • Телефон редакции: +7(912)244-87-87

Любое использование материалов U-mama.ru возможно только с предварительного письменного согласия АО «ЦТВ».
Администрация сайта не несет ответственности за содержание сообщений, публикуемых в форумах, доске объявлений, в отзывах и комментариях к материалам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *