Question

Лед массой 200 г, взятый при температуре 0°С опустили в 800 г воду. Через некоторое время установилась общая температура 20°С. Найдите начальную температуру воды.​

Answer 1

Ответ:

22.5°С

Объяснение:

Дано:

m1(льда)=200г

m2(воды)=800г

t1(льда)=0°С

t=20°С

с1(льда)=2100Дж/кг×°С

с2(воды)=4200Дж/кг×°С

t2 - ?

Розв'язок:

Q1(льда)=Q2(воды)

Q1=c1×m1×(t-t1)

Q2=c2×m2×(t2-t)

c1×m1×(t-t1) = c2×m2×(t2-t)

t2-t=c1×m1×(t-t1) : c2×m2

t2=((c1×m1×(t-t1)) : c2×m2) +t

Підставимо величини

t2=((2100Дж/кг×°С × 200г × (20°С-0°С)) : (4200Дж/кг×°С × 800г)) + 20°С

t2=22,5°С

Ответ: Начальная температура воды 22.5°С

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии. Предположим, что начальная температура воды равна T градусов Цельсия.

Сначала рассмотрим тепловой обмен между льдом и водой. Тепло, переданное от льда к воде, равно теплу, полученному водой. Мы можем использовать следующее уравнение:

m_1 * c_1 * (T_1 - T) = m_2 * c_2 * (T - T_2),

где m_1 - масса льда (200 г), c_1 - удельная теплоемкость льда (примем её равной 2.09 Дж/(г * °C)), T_1 - начальная температура льда (0°C), T - конечная общая температура (20°C), m_2 - масса воды (800 г), c_2 - удельная теплоемкость воды (примем её равной 4.18 Дж/(г * °C)), T_2 - начальная температура воды (неизвестная величина).

Подставляя известные значения в уравнение и решая его относительно T_2, получим:

200 г * 2.09 Дж/(г * °C) * (0°C - T_2) = 800 г * 4.18 Дж/(г * °C) * (20°C - T_2).

Выполняя вычисления, мы получаем:

-418 г°C + 418 г°C * T_2 = 8360 г°C - 4.18 г°C * T_2.

Упрощая уравнение, получим:

5.18 г°C * T_2 = 8778 г°C.

Решая это уравнение относительно T_2, получаем:

T_2 = 8778 г°C / 5.18 г°C ≈ 1694°C.

Таким образом, начальная температура воды была приблизительно 16.94°C.