Скільки теплоти потрібно нагріти повітря в кімнаті розміром 22 м2 і висотою 3 метри від 16 до 22 °C? Питома
Объяснение: Для решения задачи о теплообмене в воздухе вам понадобится знание понятия питомой теплоемкости. Питомая теплоемкость (символ «с») — это количество теплоты, которое нужно передать единице вещества, чтобы его температура повысилась на 1 градус Цельсия. В данной задаче у вас имеется площадь комнаты S = 22 м2, высота комнаты H = 3 м и разность температур ΔT = 22 — 16 = 6 °C. Питомая теплоемкость воздуха C = 1 кДж/(кг·°C).
Чтобы определить количество теплоты, которое необходимо нагреть воздух в комнате, можно воспользоваться формулой:
Q = C × m × ΔT,
где Q — количество теплоты, С — питомая теплоемкость воздуха, m — масса воздуха, ΔT — разность температур.
Масса воздуха можно рассчитать, умножив объем комнаты на плотность воздуха. Плотность воздуха приближенно равна 1.2 кг/м3.
Пример использования:
Для решения данной задачи сначала нужно рассчитать массу воздуха в комнате. Масса воздуха (m) равна V × ρ, где V — объем комнаты (S × H), ρ — плотность воздуха.
m = (22 м2 × 3 м) × 1.2 кг/м3 = 79.2 кг.
Теперь мы можем рассчитать количество теплоты (Q):
Q = 1 кДж/(кг·°C) × 79.2 кг × 6 °C = 475.2 кДж.
Таким образом, для нагрева воздуха в комнате с площадью 22 м2 и высотой 3 метра с 16 °C до 22 °C потребуется 475.2 кДж теплоты.
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, полезно изучить основы теплообмена и понимать, как работает питомая теплоемкость вещества. Также полезно практиковаться в решении подобных задач, чтобы закрепить свои навыки в расчете количества теплоты.
Упражнение:
Сколько теплоты нужно передать 1 кг воздуха при изменении его температуры на 10 °C? Питомая теплоемкость воздуха равна 1.005 кДж/(кг·°C).