Задание 65 из 82Логарифмы в практических задачахЯщенко · вариант 19
Линия №10

Для обогрева помещения, температура в котором поддерживается на уровне °C, через радиатор отопления пропускают горячую воду. Расход проходящей через трубу радиатора воды кг/с. Проходя по трубе расстояние , вода охлаждается от начальной температуры °C до температуры , причём , где Вт·с/(кг·°C) — теплоёмкость воды, Вт/(м·°C) — коэффициент теплообмена, а — постоянная. Найдите, до какой температуры (в градусах Цельсия) охладится вода, если длина трубы радиатора равна 168 м.

Источник: Ященко

Показать ответ

Ответ: 45

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Сначала вычислим множитель перед логарифмом. Затем перейдём от логарифмического равенства к степени двойки и найдём температуру воды.

Ключевая формулаlog⁡2A=b⟺A=2b\log_2 A=b\quad\Longleftrightarrow\quad A=2^b
Пошаговый разбор

Пошаговое решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ

Нужно найти: температура воды на выходе из радиатора.

План решения: Сначала вычислим множитель перед логарифмом. Затем перейдём от логарифмического равенства к степени двойки и найдём температуру воды.

Шаг 1. Вычислим коэффициент

Подставим расход, теплоёмкость, коэффициент теплообмена и постоянную.

αcmγ=1,8⋅4200⋅1,463\alpha\frac{cm}{\gamma}=1{,}8\cdot\frac{4200\cdot1{,}4}{63}αcmγ=168\alpha\frac{cm}{\gamma}=168

Шаг 2. Выделим логарифм

Разделим длину трубы на найденный коэффициент; разность начальной и комнатной температур равна числителю дроби.

log⁡260T−15=168168=1\log_2\frac{60}{T-15}=\frac{168}{168}=1

Шаг 3. Уберём логарифм

По определению логарифма отношение температурных разностей равно степени двойки.

60T−15=2\frac{60}{T-15}=2T−15=602T-15=\frac{60}{2}

Шаг 4. Найдём и проверим температуру

Прибавим температуру помещения. Вода остаётся теплее помещения, но холоднее первоначальной температуры.

T=15+30,0=45T=15+30{,}0=4515<45<7515<45<75
Ответ:4545
Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Основное правило

    Сначала вычислим множитель перед логарифмом. Затем перейдём от логарифмического равенства к степени двойки и найдём температуру воды.

    log⁡2A=b⟺A=2b\log_2 A=b\quad\Longleftrightarrow\quad A=2^b
  • Единицы и ограничения

    Температуры и ответ — в градусах Цельсия; вода остывает до значения выше температуры помещения.

Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • На что обратить внимание

    Логарифм определяет отношение разностей температур; не забывайте прибавить температуру помещения в конце.

Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  • Данные и единицы

    Сверьте числа и обозначения с условием. Температуры и ответ — в градусах Цельсия; вода остывает до значения выше температуры помещения.

  • Смысл результата

    Подстановка ответа в логарифм даёт рассчитанную длину трубы. Аргумент логарифма положителен.

Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №10
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ