Объёмы горячей и холодной воды

Для какой задачи нужен расчёт

Оцените доли горячей и холодной воды для получения заданного объёма смеси нужной температуры при отсутствии потерь тепла.

Подготовка исходных данных

«Нужный общий объём» измеряется в л. Начальное значение 100 служит примером, замените его данными своей задачи. «Температура холодной воды» измеряется в °C. Начальное значение 15 служит примером, замените его данными своей задачи. «Температура горячей воды» измеряется в °C. Начальное значение 60 служит примером, замените его данными своей задачи. «Температура смеси» измеряется в °C. Начальное значение 40 служит примером, замените его данными своей задачи.

Перед вводом составьте один набор исходных данных: измерения должны относиться к одному объекту и одному варианту работы. Десятичную часть можно записывать через точку или запятую. Если часть величин пока неизвестна, используйте явно выбранную оценку и затем повторите расчёт с уточнёнными данными; ноль не следует использовать вместо неизвестного измерения.

Как устроена формула

Горячая вода = общий объём × (целевая температура − холодная) / (горячая − холодная); холодная = общий объём − горячая.

Теплота, отдаваемая горячей частью, приравнивается теплоте, получаемой холодной. Для одинаковой теплоёмкости и плотности воды достаточно отношения разностей температур. Целевая температура должна лежать между двумя исходными, а горячая вода быть теплее холодной.

Проверочный пример

Для 100 л воды при 40°C из воды 15°C и 60°C требуется примерно 55,556 л горячей и 44,444 л холодной.

Сначала повторите приведённый пример с указанными в нём числами. Затем замените исходные значения своими и сравните размерность ответа с ожидаемой. Для ручной проверки сохраняйте дополнительные знаки после запятой в промежуточных действиях: преждевременное округление может изменить итог, особенно когда нужно получить целое количество предметов или упаковок.

Как читать результат и сравнивать варианты

Основной результат — объём горячей части, дополнительный — холодной. При цели, равной температуре холодной воды, горячая часть равна нулю; при цели, равной горячей, нужен весь объём горячей воды.

Сравнивая варианты, меняйте один параметр за раз и сохраняйте одинаковые условия у остальных полей. Это позволяет понять, какая величина влияет на результат и насколько. Значащие цифры на экране помогают проверить арифметику, но не повышают точность рулетки, показаний прибора или введённого предположения. Сохраните исходные данные вместе с ответом, чтобы позднее воспроизвести расчёт.

Границы применимости

Стенки ёмкости, охлаждение во время набора и температурные изменения потока не учитываются. Это расчёт пропорции смеси, а не указание безопасной температуры для людей или процедур.