Спойлер: никак. Рассчитываю по школьным формулам, сколько нужно кастрюлек кипятка, чтобы сделать тёплую ванну!
Здравствуйте, друзья! Обычно в самое холодное время лета, когда идут дожди и грозы, коммунальные службы отключают на несколько дней горячую воду.
Приехали мы с дачи, и захотелось мне искупаться в городе в настоящей ванне. Нет горячей воды - не беда, есть электроплита и большая кастрюля, можно накипятить.
- Поставила воду в пятилитровой кастрюле кипятиться. Наливаю половину ванной холодянки. Жду.
- Вода вскипела, выливаю кипяток в ванну, наливаю холодянки, снова кипячу. Жду.
- Вода вскипела, выливаю кипяток в ванну и запускаю новую кастрюлю на кипение. Терпение на исходе, а вода только слегка нагрелась, купаться еще нельзя.
- Четвертая кастрюля на подходе. Вечер, дел полно, а я ещё не искупалась.
Нет, так дело не пойдёт. В самом деле, сколько кастрюль кипятка надо вылить в ванну, чтобы нагреть воду до приемлемой температуры? Ведь можно это рассчитать по формулам из школьной физики!
Нам поможет уравнение теплового баланса. Количество теплоты, отданное кипятком, равно количеству теплоты, полученному холодянкой. Вот мои расчеты, на картинке.
Имеем 100 литров холодянки при температуре 20 градусов Цельсия, и несколько кастрюлек кипятка при температуре 95 градусов. Надо получить теплую воду 35 градусов. Приравниваем количества теплоты, отданное кипятком и полученное холодянкой, и выражаем массу горячей воды. У меня получилось 25 кг, то есть 5 кастрюлек по 5 литров.
Да, многовато. Замучаешься такое греть на электроплите. Сразу 5 кастрюль не погреешь, а если их греть последовательно, то пока греется следующая кастрюля, вода в ванной охлаждается за счет испарения.
Фактор испарения сложно учесть в рамках школьной физики, обычно это определяют экспериментально. Мой опыт в ванной показал, что потери тепла за счет испарения довольно существенны. Но сил на расчёты не хватило - уж очень хотелось вымыться.
Кроме того, в ванной греется не только вода, но и сама ванна. Интересно посчитать, сколько кастрюлек воды нужно на прогрев самой ванны. У меня стандартная чугунная ванна шириной 70 см, её массу и удельную теплоёмкость нашла в интернете.
Поскольку количество теплоты - аддитивная физическая величина, то прогрев воды и прогрев ванны можно считать независимо. У меня получилось, что для прогрева ванны необходимо ещё 3,5 л воды, то есть почти целая кастрюля.
Это уж слишком. Не хватает у меня терпения кипятить столько кастрюль. Вымылась в прохладной водичке, не согрелась совсем. Придется ждать, когда горячую воду включат, и тогда уже принимать ванну. Городские котельные греют воду намного эффективнее, чем мои кастрюльки.
А пока горячую воду не включили, буду делать теплую воду как обычно - один чайник кипятка на тазик холодянки. На 100 литров холодянки нужно 5 кастрюль, а на 10 литров - всего половина кастрюли, вполне реально вскипятить за раз. Вымыться можно - не ходить же грязной, в самом деле.
Друзья, по формулам, представленным на картинках, вы можете посчитать для своей ванной или тазика количество воды для прогрева до нужной температуры. Можно подставлять любые температуры, при которых вода является жидкостью, и любые массы холодянки.
Желаю вам прекрасного окончания лета, как с горячей водой, так и без неё!