Естественные науки

Из неисправного крана в кухне непрерывно капает горячая вода температурой tг= 75оС. Под капли в раковину положили...

...тарелку, температура воды в которой после наполнения и вытекания излишка в канализацию установилась tт= 35оС. Комнатная температура tк= 20оС. Через несколько дней капли участились и интенсивность их падения возросла в n= 4 раза. Определить установившуюся температуру х воды в тарелке в этом случае, при тех же комнатной температуре и температуре горячей воды.
Я нашёл: х= 53оС. А вы?
Да, 52,9 но есть одно НО - с ростом температуры испарение воды растет нелинейно, а экспоненциально, так что будет ниже температура на несколько градусов. Вот вечером приду с работы, посчитаю.
Сергей Андрющенко
Сергей Андрющенко
56 904
Лучший ответ
Игорь Жерносек Я исходил из того, что ввиду того, что т-ра горячей воды (75оС) достаточно ниже 100оС, испарением можно пренебречь и теплоотдачу от воды в тарелке можно считать пропорциональной разности т-р tт-tк. Кстати, при таком допущении искомый х у меня получился РОВНО 53оС.
Игорь Жерносек Кажется, понял: вы теплоёмкость воды не приняли постоянной.
Игорь Жерносек Вот моё решение. В начале капающая вода в ед. времени несёт с собой теплоту G1сtг, из неё уносится в канализацию G1сtт1. На теплоотдачу от воды в тарелке остаётся Q1= G1с (tг-tт1)= aF(tт1-tк) (1), где G1 и с - расход и т/ёмкость воды, a - кофф. теплоотдачи, F - площадь всей теплоотдающей поверхности тарелки.
Аналогично для случая увеличения утечки имеем: Q2= nG1с (tг-х) = aF(х-tк) (2). Деля (2) на (1), получаем: n(tг-х) /(tг-tт1)= (х-tк) /(tт1-tк) (3).
Решая (3) относительно х, находим:
х= [ntг (tт1-tк) +tк (tг-tт1)]/[n(tт1-tк) +(tг-tт1)]= (4*75*15+24*40)/(4*15+40)= 5300/100= 53oC.
"У какого молодца вечно капает с конца (неисправный водопроводный кран)"
Советская детская загадка
SM
Shushanik Mkrtchyan
57 706
Сантехника нужно искать.
Игорь Жерносек Правду говоря, эту задачу я "украл" у другого, нашедши её интересной. У него изложение несколько иное: капли участились после ремонта крана сантехником! Так что сантехник - не решение...
Такого не может быть:
СП 30.13330.2016 Внутренний водопровод и канализация зданий.
5.1 Качество и температура воды
5.1.2 Температура горячей воды в местах водоразбора должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074 и СанПиН 2.1.4.2496 и независимо от применяемой системы теплоснабжения должна быть не ниже 60°С и не выше 65°С.
5.1.3 В помещениях детских дошкольных учреждений температура горячей воды, подаваемой к водоразборной арматуре душей и умывальников, не должна превышать 37°С.
Игорь Жерносек В задаче, которую я "украл" у другого и составил свою, температура была 60оС. Но я решил "исправить" её на 75оС. Дело в том, что я живу в частном доме со своим отоплением, и никто не запрещает нам поднять температуру до 75оС и выше.
Проще починить, чем этот бред решать.
Если в помещении постоянно испаряется вода (из тарелки), то будет повышенная влажность и увеличение комнатной температуры. При увеличении частоты капель на тарелку, требуется вычислить коэффициент нагревания помещения. Для этого нужно точно знать площадь помещения, высоту потолка, какая установлена дверь, теплопотери стен, теплопотери оконных рам и остекления, проверить качество установки окон, наличие уплотнителя на двери. Так же требуется учитывать наличие мебели в помещении, её качество и материалы отделки, чтобы установить влагопоглощение. Известна ли температура и влажность воздуха на улице? Скорость и направление ветра? Наличие людей и животных в помещении может привести к нагреву и увлажнению воздуха. Обязательно узнать кислотно-щелочной баланс живых существ, и соотношение их массы к росту. А так же величину волосяного и шерстяного покрова. Объём потовыделения желательно определить в лаборатории. Не соглашайтесь на предоплату.

Далее выясняем химический состав воды, которая капает горячая из крана. И обязательно тестируем смеситель на наличие или отсутствие протечки холодной воды, (если подтекает горячая, может подтекать и холодная), расчёты будут не точные.

После этого приобретаем видеокамеру с частотой кадров около 10000 в секунду. И снимаем как образовывается капля. Быстро и сразу летит вниз цельной тушей, или медленно и расщепляется в полёте на много маленьких. Перед съёмкой требуется замерить высоту падения капли. Также фиксируем куда падает капля на тарелке, в уже образовавшуюся лужицу, или на твёрдое основание разлетаясь и попадая на края раковины и брызгая на стены и пол. Тепловизором проводит сканирование поверхностей пола, краёв раковины, и стен. Замеряем теплоотдачу капли в полёте и при попадании на предметы. Вносим в расчёты коэффициент нагрева воздуха от предметов. Цвет горячей воды имеет решающее значение, (прозрачный или рыжий). Обязательно зафиксировать наличие сквозняков. Далее определяем тепловыделение работающих бытовых приборов, начинаем с зарядки мобильного телефона. Когда все данные будут подтверждены в нескольких независимых лабораториях, переходим к сверке показаний и дальнейшим вычислениям.
Игорь Жерносек "Если в помещении постоянно испаряется вода (из тарелки), то будет повышенная влажность и увеличение комнатной температуры". В условиях говорится о постоянстве комнатной температуры. Как это достигается - для решения задачи неинтересно. Примерно то же самое можно сказать и о других подробностях ответа.
Сергей Андрющенко О, мудрейший из мудраков, чем Вы в жизни занимаетесь, интересно?