Равновесная температура Горячий стальной шар погружен в ёмкость с холодной водой. Определить установившуюся температуру в системе. Тип задачи: Осесимметричная задача теплопроводности. Объем шарика Vсталь = 65.4·см³, объем воды Vвода = 3600 cm³. Дано Tсталь= 85°C, Tвода=20°C; Плотность стали ρсталь = 7800 кг/м³, Плотность воды ρвода = 1000 кг/м³, Теплоёмкость стали Cсталь = 460 Дж/кг·K, Теплоёмкость воды Cвода = 4200 Дж/кг·K. Задача: Рассчитать установившуюся равновесную температуру. Решение Мы должны разделить два тела, чтобы предотвратить теплообмен между ними на начальном этапе. В нестационарной задаче тела связаны периодическим граничным условием T1=T2. Согласно первому закону термодинамики энергия изолированной системы сохраняется*: (CρV)вода·(Tвода - T) + (CρV)сталь·(Tсталь - T) = 0, где T - температура установившегося равновесия. Результат Аналитическое решение Энергия запасенная в воде (CρV)вода = 4200·1000·3600·10-6 = 15120 Дж/K Энергия запасенная в стали (CρV)сталь = 460·7800·65.4·10-6 = 235 Дж/K Уравнение сохранения энергии 15120·(20 - T) + 235·(85 - T) = 0 Установившаяся температура в системе T = 20.99°C Скачать файлы задачи https://elcut.ru/advanced/heat_exchange_r.htm