A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Osszuk fel mindkét vízmennyiséget egyenlő részre! Ezután 1 rész ‐ kezdetben -os ‐ vizet helyezzünk egymás után a kezdetben -os részek mellé, és hagyjuk, hogy hőmérsékletük kiegyenlítődjön. Ekkor az eredetileg -os víz " részek'' hőmérséklete , , stb. lesz. Hasonlóan megismételjük az eljárást az összes ‐ kezdetben -os ‐ vízrészre is. Jelöljük -vel az -edik rész kezdetben -os víz hőmérsékletét a -edik hőcserélés után. A -edik hőcsere után az -edik rész hőmérséklete a hőcsere előtti hőmérsékletének () és a hozzá érkező ‐ kezdetben -os ‐ víz hőmérsékletének az átlaga lesz. Ez utóbbi hőmérséklete megegyezik az -edik rész hőmérsékletével a -edik hőcsere után (). A -t minden -re -nak definiáljuk, és a -at pedig -nak. Így Készítsünk táblázatot, amelyben feltüntetjük, hogy mekkorák a fenti képlet alapján kiszámított értékek:
Úgy számíthatjuk ki a folyamat végén a kezdetben 0∘C-os víz átlaghőmérsékletét, hogy a táblázat n-edik sorában (a 0-dikat kivéve) az első n szám átlagát vesszük. Eredményül azt kapjuk, hogy a nyolcadik sorban levő számok átlaga 80,35∘C, azaz az átlaghőmérséklet már 80∘C felett van. Tehát, ha mindkét folyadékot 8 egyenlő részre osztjuk, és a fenti eljárást elvégezzük, akkor a kezdetben 0∘C-os víz ţ80,35∘C-ra melegszik fel. Ha n-nel tartunk a végtelenhez, akkor egy ellenáramú hőcserélőhöz jutunk, amely ideális esetben a teljes hő kicserélésére alkalmas. Elvileg tehát a 100∘C-os hőmérséklet tetszőleges előírt pontossággal megközelíthető. Szállási Zoltán (Esztergom, Dobó K. Gimn., IV. o. t.) dolgozata alapján Megjegyzések. 1. Szállási Zoltán számítógépes program segítségével különböző n-ekre kiszámolta az elért átlaghőmérsékletet. Azt kapta, hogy n=100 esetén az átlaghőmérséklet már 94,36∘C. 2. A fenti eredményt érdemes összevetni az 1589. feladat megoldásával (1. KML 60 (1980/4) 181. old.).
|