Задание 66 из 82Логарифмы в практических задачахЯщенко · вариант 20
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 110 м.

Источник: Ященко

Показать ответ

Ответ: 39

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=1,1⋅4200⋅0,542\alpha\frac{cm}{\gamma}=1{,}1\cdot\frac{4200\cdot0{,}5}{42}αcmγ=55\alpha\frac{cm}{\gamma}=55

Шаг 2. Выделим логарифм

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

log⁡256T−25=11055=2\log_2\frac{56}{T-25}=\frac{110}{55}=2

Шаг 3. Уберём логарифм

По определению логарифма отношение температурных разностей равно степени двойки.

56T−25=4\frac{56}{T-25}=4T−25=564T-25=\frac{56}{4}

Шаг 4. Найдём и проверим температуру

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

T=25+14,0=39T=25+14{,}0=3925<39<8125<39<81
Ответ:3939
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